FR2636126A1

FR2636126A1 - Procede pour la regulation de la temperature de la charge d'un systeme de refrigeration et appareil de commande de vitesse de variation de temperature pour la mise en oeuvre de ce procede

Info

Publication number: FR2636126A1
Application number: FR8911178A
Authority: FR
Inventors: Jay Lowell Hanson; Doyle Glenn Herrig
Original assignee: Thermo King Corp
Current assignee: Thermo King Corp
Priority date: 1988-08-26
Filing date: 1989-08-23
Publication date: 1990-03-09
Also published as: CN1040547A; US4903502A

Abstract

Régulation de la température d'une charge d'un système 10 de réfrigération d'un moyen de transport par rapport à une température choisie de point de consigne en commandant des modes qui comprennent un mode de refroidissement à haute capacité et un mode de refroidissement à faible capacité. La vitesse de variation de la température de la charge est surveillée 22 par une intégration temps et température quand le mode de refroidissement à faible capacité est introduit de manière que le mode de refroidissement à capacité faible ait une capacité adéquate pour réduire la température de la charge jusqu'au point de consigne dans les limites d'une période de temps acceptable. Si la température du point de consigne n'a pas été atteinte dans les limites de ladite période de temps, un signal FHSC est émis, ce signal contraignant le système à passer en mode de refroidissement à capacité élevée.

Description

"Procédé pour la régulation de la température de la charge d'un système de

réfrigération et appareil de commande de vitesse de variation de température pour la mise en oeuvre de ce procédé"

La présente invention concerne, d'une façon géné-

rale, les systèmes de réfrigération de moyens de trans-

port, comme par exemple les systèmes de réfrigération pour des camions, des remorques et des conteneurs, et elle a trait plus spécifiquement à des régulateurs de température et à des procédés pour la régularisation de

la température d'une charge dans de tels systèmes.

Les systèmes de réfrigération pour les remorques et

les camions comportent différents agencements de com-

mande de fonctionnement pour améliorer la régulation de la température d'une charge tout en réduisant les coûts de la consommation en combustible du moteur à combustion

interne, tel qu'un moteur diesel, qui entraine habituel-

lement le compresseur de réfrigération. Par exemple, il est courant d'utiliser plusieurs modes différents de chauffage et de refroidissement, comprenant des modes de refroidissement à capacité élevée et à capacité faible,

selon la température de la charge par rapport à la tem-

pérature du point de consigne. En mode refroidissement, dans lequel la charge nécessite un refroidissement pour être maintenue au point de consigne, le gaz chaud de sortie du compresseur est dirigé dans un premier circuit de fluide qui comprend un condenseur, un détendeur et un évaporateur. En mode chauffage, dans lequel la charge nécessite un chauffage pour être maintenue au point de consigne, ou dans lequel l'évaporateur nécessite un

dégivrage, le gaz chaud est dirigé dans un second cir-

cuit de fluide qui contourne le condenseur et va direc-

tement dans un réchauffeur de bac de dégivrage d'évapo-

rateur puis dans l'évaporateur.- Pour obtenir différentes capacités de chauffage et de refroidissement, il est courant de faire fonctionner le compresseur à l'une de deux vitesses différentes, appelées vitesse élevée et vitesse faible. On peut encore obtenir une capacité supplémentaire en faisant

fonctionner le compresseur partiellement déchargé pen-

dant les modes de chauffage et de refroidissement à fai-

ble vitesse.

Dans le but d'économiser le combustible, quand un changement d'une vitesse faible à une vitesse élevée est demandé par le dispositif de régulation de température de charge, il est connu de retarder le passage d'une vitesse faible à une vitesse élevée pour s'assurer que la demande ne soit pas transitoire. Si le système demande encore un chauffage ou un refroidissement à vitesse élevée après ce retard, le changement à une vitesse élevée est effectué. Le brevet US N 4 325 224 donne des exemples de différents modes de chauffage et de refroidissement, comprenant des modes de chauffage et

de refroidissement partiels par déchargement du compres-

seur, et l'utilisation de retards entre les modes

à vitesse faible et à vitesse élevée.

Dans le but encore d'économiser le combustible, au

lieu de faire fonctionner continuellement le compres-

seur, on prévoit des moments o le compresseur et son moteur d'entraînement peuvent être mis hors fonction pendant des périodes de temps importantes sans affecter de façon nuisible la température de la charge. Le brevet US N 4 419 866 décrit la possibilité d'utilisation soit d'un mode de fonctionnement continu soit d'un mode de

fonctionnement intermittent du compresseur.

Dans tous les agencements ci-dessus destinés à com-

mander des systèmes de réfrigération de moyens de trans-

port, quand le dispositif de régulation de température réduit la capacité de refroidissement lorsque la

température se rapproche du point de consigne, par exem-

ple lors de la permutation du mode de refroidissement à

vitesse élevée au mode de refroidissement à vitesse fai-

ble, les conditions qui existent peuvent entraîner le fonctionnement pendant une période de temps prolongée inacceptable dans le mode à capacité réduite avant que

le point de consigne ne soit atteint ou bien les condi-

tions peuvent empêcher que le point de consigne soit

atteint. De telles conditions comprennent une tempéra-

ture ambiante élevée et un chargement incorrect dans l'espace utile. La présente invention a pour objet de déterminer si le point de consigne ne sera pas atteint en mode de refroidissement à capacité réduite dans les limites d'une période de temps acceptable et d'empêcher un fonctionnement prolongé en mode de refroidissement à

faible capacité.

En bref, la présente invention concerne un appareil de commande de vitesse de variation pour surveiller et commander la température d'une charge d'un système de

réfrigération de moyen de transport ainsi que des procé-

dés pour la régulation de la température de la charge de tels systèmes en utilisant la vitesse de variation de la

température de la charge. Quand un régulateur de tempéra-

ture,-en répons'e-à la temrpérature d'une 'harge, change le mode de fonctio.nnement en un -mode de refroidissement à

capacité faible, soit à partir d'un mode de refroidisse-

ment à capacité élevée durant une chute de températuredel

charge, soit à partir du point de consigne pendant l'ac-

croissement de la température de la charge, la présente invention surveille la tenpérature de la charge par intégration du teps et de la tmérature.Si la vitesse de variation de la température de la charge par rapport à la température choisie du point de consigne ne se situe pas dans les limites acceptables prédéterminées, un signal est fourni qui contraint le

régulateur de température à passer en mode de refroidis-

sement à capacité élevée et à maintenir le mode de refroidissement à capacité élevée jusqu'à ce que le

point de consigne soit atteint.

L'invention apparaitra de façon plus évidente à la

lecture de la description détaillée donnée ci-après en

référence aux dessins annexés donnés à titre purement illustratif et sur lesquels: la Figure 1 est un schéma synoptique d'un système de réfrigération de moyens de transport réalisé selon les enseignements de la présente invention; la Figure 2 est un schéma détaillé d'un dispositif

de commande de vitesse de variation qui peut être uti-

lisé pour l'installation représentée sous forme synopti-

que sur la Figure 1; la Figure 3 est un schéma qui montre les modes de refroidissement et de chauffage de base pouvant être effectués par le dispositif de commande de vitesse de variation de l'invention; et la Figure 4 est un schéma qui montre, à titre

d'exemple, un algorithme numérique utilisé dans le dis-

positif logique du schéma représenté sur la Figure 3

afin de mettre en oeuvre les enseignements de l'inven-

tion.

Le brevet US N 4 819 441 décrit un régulateur de température pour des systèmes de réfrigération de moyens

de transport-dans lesquels est exploité un rapport ana-

logique entre la température de régime et la température

de point de consigne. Ce rapport analogique est trans-

formé en un signal numérique dans un convertisseur numérique-analogique. Une matrice logique est programmée de manière à fournir des signaux de sortie prédéterminés destinés à la commande d'un système de réfrigération de moyen de transport et le signal numérique est également disponible à des sorties "tamponnées". La commande de vitesse de variation selon la présente invention que l'on va décrire utilise les signaux de sortie numériques fournis par un tel régulateur de température et fournit

un signal d'entrée à ce régulateur de température.

Si l'on se réfère maintenant aux dessins, et en

particulier à la Figure 1, on voit que l'on y a repré-

senté un système 10 de réfrigération de moyen de trans-

port pour le conditionnement de l'air dans l'espace utile 12 d'un camion, d'une remorque, d'un conteneur réfrigéré, etc. Le système 10 de réfrigération comprend

une source 14 de force motrice, telle qu'un moteur die-

sel, qui peut fonctionner en mode continu ou en mode intermittent, à une vitesse choisie élevée ou faible, comme par exemple 2200 t/min et 1400 t/min, ainsi que le décrivent les brevets susmentionnés. La source 14 de force motrice entraîne un compresseur 16 réfrigérant

pour un ensemble de réfrigération qui comprend des com-

posants pour la réfrigération et une commande électri-

que. Un régulateur numérique 20 de température e.t asservi à un capteur RTD disposé dans l'espace utile 12

et à des signaux électriques d'alimentation et de com-

mande en provenance de l'ensemble 18, de manière. four-

nir des signaux de commande pour le fonctionnement de cet ensemble 18, ainsi que pour l'actionnement de relais 1K et 2K dechauffage et de vitesse respectivement. Le relais 1K de chauffage, lorsqu'il n'est pas excité, a

dans l'ensemble 18 des contacts électriques qui sélec-

tionnent un mode refroidissement et, lorsqu'il est

excité, a des contacts qui sélectionnent un mode chauf-

fage. Le relais 2K de vitesse, lorsqu'il est excité, a dans l'ensemble 18 des contacts qui sélectionnent le mode vitesse élevée pour la source 14 de force motrice

et le mode vitesse faible lorsqu'il n'est pas excité.

Bien que l'on puisse également utiliser une commande par solénoïde des orifices d'échappement du compresseur pour réduire davantage la capacité de refroidissement à mesure que l'on se rapproche du point de consigne, on va décrire à titre d'exemple le dispositif de la présente

invention avec deux étages de capacité de refroidisse-

ment, à savoir un refroidissement à vitesse élevée, qui est sélectionné lorsque le relais 2K de vitesse est excité et le relais AK de chauffage n'est pas excité, et un refroidissement à vitesse faible, qui est sélectionné lorsque le relais 2K de vitesse et le relais 1K de

chauffage ne sont pas excités l'un et l'autre.

Le régulateur 20 de température est asservi à la température de la charge et il permute entre des modes prédéterminés de chauffage et de refroidissement en réponse à la température de la charge présente dans l'espace utile 12 par rapport à un point de consigne choisi relatif à la température. Ce type de régulation de température convient habituellement parfaitement bien

et peut maintenir la température de la charge au voisi-

nage du point de consigne choisi. Toutefois, il existe

des circonstances o le régulateur 20 de température -

passe dans un mode de refroidissement à capacité plus

faible, par exemple à partir d'un mode de refroidisse-

ment à capacité élevée lors de la chute de température de la charge et depuis un point de consigne lors d'une

augmentation de la température de la charge, o la fai-

ble capacité n'est pas suffisante pour amener la tempé-

rature de la charge au point de consigne. Si la tempéra-

ture de la charge reste comprise entre le point de con-

signe et la température de la charge qui provoque le passage du régulateur 20 à un mode de refroidissement de capacité faible, alors le système de réfrigération 10 fonctionne pendant des périodes prolongées dans abaisser

réellement la température de la charge jusqu'à la tempé-

rature voulue de point de consigne. La présente inven- tion réside dans un dispositif 22 de commande de vitesse de variation, représenté sous une forme synoptique sur la Figure 1, et sous la forme d'un schéma détaillé sur

la Figure 2, qui fonctionne en liaison avec un régula-

teur numérique 20 de température. Le dispositif 22 de commande de vitesse de variation, en réponse au signal

de commande en provenance du régulateur 20 de tempéra-

ture et au signal d'alimentation électrique en prove-

nance du dispositif 18 de commande de réfrigération, fournit un signal FHSC qui est destiné au régulateur 20 de température et qui, lorsqu'il est actif, contraint le régulateur 20 de température à passer dans un mode de refroidissement à capacité élevée en dépit du fait que la température de la charge ne se trouve pas à un niveau

qui, habituellement, amènerait le régulateur 20 de tem-

pérature à choisir le mode capacité élevée. En outre, une fois que le dispositif 22 de commande de vitesse de variation fournit un signal actif FHSC, le dispositif 20

de commande de température maintient le mode de refroi-

dissement à capacité élevée jusqu'à ce que la tempéra-

ture de la charge atteigne le point de consigne. Un sig-

nal FHSC est fourni en fonction du temps, de la tempéra-

ture de la charge et de la vitesse de variation de la température de la charge. Plus la température de la charge est voisine du point de consigne, plus est grande la période de temps avant qu'un signal actif FHSC soit

fourni. Le minutage commence lorsque le mode de refroi-

dissement à-capacité faible est introduit, et la sur-

veillance par le dispositif 22 de commande de vitesse de variation continue ensuite en fonction du temps et de la température, conjointement avec la vitesse de variation de la température de la charge, jusqu'à ce que le point de consigne soit atteint normalement par le mode de refroidissement à capacité inférieure ou bien jusqu'à ce que le point de consigne soit atteint par permutation.forcée du système dans un mode de refroidissement à capacité

élevée en réponse à un signal actif FHSC.

En se référant momentanément à la Figure 4, on voit que le régulateur 20 de température fournit un signal numérique A-H à 8 bits, le bit A étant le bit le plus significatif (MSB) et le bit H étant le bit le moins significatif (LSB). A titre d'exemple, on supposera qu'une variation de 0, 21 degré dans la température de la charge produit une variation d'un bit dans le signal de sortie numérique A-H. Le signal numérique A-H indique la

température de la charge par rapport au point de consi-

gne, la conversion numérique d'un rapport analogique

entre la température de la charge et le point de consi-

gne se trouvant à mi-distance de la conversion au point de consigne, c'est-à-dire au mot #128. Le régulateur de température fournit le signal numérique A-H en tant que

signaux de sortie, par l'intermédiaire de tampons appro-

priés, et le dispositif de commande de vitesse de varia-

tion de la présente invention utilise le MSB "A", et les

quatrième et cinquième bits "D" et "E", respectivement.

Le régulateur 20 de température fournit également un signal actif "interplage" IR, qui est un un logique lorsque la température de la charge est voisine du point de consigne, c'est-à-dire les mots #112 à #159 pour une chute de la température de la charge, et les mots #135 à #96 pour une augmentation de la température de la

charge. Le régulateur 20 de température fournit égale-

ment un signal actif HT quand un mode chauffage est

choisi. Le signal interplage IR et le signal HT de tem-

pérature sont également utilisés par le dispositif 22 de

commande de vitesse de variation.

En se référant maintenant à la Figure 2, on voit

que l'on y a représenté une partie du circuit de com-

mande électrique de l'ensemble 18 de réfrigération afin de montrer comment le dispositif 22 de commande de

vitesse de variation obtient l'alimentation électrique.

Une batterie 24 et un interrupteur marche-arrêt 26 ali-

mentent des conducteurs électriques 28 et 30, le conduc-

teur 30 étant relié à la masse. Un commutateur 32 choi-

sit soit un mode en fonctionnement continu CR, dans

lequel la source 14 de force motrice fonctionne en con-

tinu, ou un mode intermittent CS, dans lequel la source 14 de force motrice est mise en et hors fonction. Dans le mode de fonctionnement continu, un solénoïde FS d'électrovalve de carburant pour la source 14 de force motrice reçoit le courant directement de la batterie 24

par l'intermédiaire de l'interrupteur marche-arrêt 26.

Dans le mode de fonctionnement intermittent, le solé-

noïde FS d'électrovalve de carburant est sous la com-

mande d'un module CSM de commande marche-arrêt et un relais RR de commande de fonctionnement qui comporte un jeu de contacts RR-1 normalement ouverts. Dans le mode de fonctionnement intermittent, quand la source 14 de force motrice est démarrée, le relais RR de commande de

fonctionnement est excité de manière à fermer ses con-

tacts RR-1 qui fournissent le courant électrique au solénoïde FS d'électrovalve de carburant à partir du conducteur 28 par l'intermédiaire d'un interrupteur HPCO de coupure de pression élevée qui est normalement fermé,

du commutateur 32 sélecteur de position CS, et des con-

tacts RR-1. Les contacts RR-1, lorsqu'ils sont fermés,

fournissent également le courant électrique au conduc-

teur 34. Le conducteur 34 est utilisé pour fournir le courant électrique au dispositif 22 de commande de

vitesse de variation.

Plus spécifiquement, la source de courant pour le dispositif 22 de commande de vitesse de variation est

sensible au fait que le courant est appliqué au conduc-

teur 34 afin que la source 14 de force motrice fonc-

tionne & coup sûr et est également sensible au fait que la température de la charge se trouve "dans la plage" ce qui est signifié par un signal actif IR. Un relais 36 comportant un enroulement électromagnétique 38 et des contacts 40 normalement ouverts a son enroulement 38 relié de manière à être excité uniquement lorsque le signal "interplage" IR est actif. Quand ces conditions sont réunies, les contacts 40 de relais se ferment de

manière à relier le conducteur 34 à une source d'alimen-

tation régulée 42, comme par exemple une source du type LM2931, qui fournit une tension de commande VCC de + 5 Volts pour le circuit du dispositif 22 de commande de

vitesse de variation.

Au cours de la description donnée ci-après du dis-

positif 22 de commande de vitesse de variation, on va se

référer également au schéma de la Figure 3 et à l'algo-

rithme de la Figure 4. Le schéma de la Figure 3 montre les modes chauffage et refroidissement que le régulateur

de température fournit lorsque le commutateur sélec-

teur 32 choisit la position 32 en mode continu pour la source 14 de force motrice et ce schéma montre également une modification fournie par la présente invention. Si la position intermittente CS du commutateur sélecteur 32 est sélectionnée, elle ne change pas les modifications

fournies par la présente invention car, fondamentale-

ment, elle ne changerait pas le mode "interplage" avec chauffage à faible vitesse en un mode appelé "nul" car,

dans ce mode, la source de force motrice serait arrêtée.

On a indiqué une température de charge décroissante en

partant du sommet du schéma de la Figure 3 et en conti-

nuant vers le bas le long du côté gauche. On a indiqué il une température de charge croissante en partant de la base du schéma et en continuant vers le haut le long du

côté droit. Les conditions d'excitation et de désexcita-

tion des relais de vitesse et de chauffage 2K et 1K, respectivement, sont indiquées pour chacun des modes de chauffage et de refroidissement, une flèche pointée vers le haut indiquant que le relais associé est excité et une flèche pointée vers le bas indiquant que ce relais

est désexcité.

La Figure 4 représente un algorithme numérique mon-

trant les valeurs du signal numérique qui déclenchent les différents modes de chauffage et de refroidissement, la modification de l'invention étant illustrée le long

du côté gauche.

Si on examine de nouveau la Figure 2, on voit que le dispositif 22 de commande de vitesse de variation comprend une minuterie programmable 44, avec un circuit CD4541 de la firme National Semiconductor utilisé à

titre d'exemple, un premier moyen logique 46 pour pro-

grammer la période de minutage de la minuterie 44, un second moyen logique 48 pour commander une broche de remise à zéro de la minuterie 44, et un étage de sortie

pour fournir un signal actif FHSC lorsque la minute-

rie 44 atteint la fin de la période de minutage program-

mée et se déclenche.

Un condensateur extérieur 52 et des résistances

extérieures 54 et 56 coopèrent avec un oscillateur inté-

gré dans la minuterie 44 pour fournir un signal d'hor-

loge destiné à augmenter le compte de la minuterie 44 lorsque la broche #6 de remise à zéro est à un niveau bas. Un niveau haut ou un un logique sur la broche #6 de remise à zéro remet à zéro et vide la minuterie 44. Les broches #12 et #13 programment la période de minutage de la minuterie 44. Lorsque les niveaux des broches #12 et #13 sont zéro-zéro (0-0), respectivement, un compte de 8192 est sélectionné, 0-1 sélectionne un compte de 1024, 1-0 sélectionne un compte de 256 et 1-1 sélectionne un

compte de 65536. Quand la période de minutage sélection-

née habituellement se termine, c'est-à-dire lorsque le compte programmé est atteint, la broche #8 passe d'un

zéro logique à un un logique et reste au niveau un logi-

que jusqu'à ce que la broche #6 de remise à zéro passe

d'un niveau bas à un niveau haut.

Le premier moyen logique 46 comprend des portes ET

58, 60 et 62, des portes OU 64 et 66, une porte inver-

seuse 68 et un circuit RC 70 qui comprend une résistance 72 et un condensateur 74. La porte ET 58 comporte deux entrées sensibles aux quatrième et cinquième bits D et E du signal numérique A-H fourni par le régulateur 20 de température, la sortie de la porte ET 58 étant reliée à une broche #12 de programmation de la minuterie 44 et à l'entrée d'une porte OU 64. La sortie de la porte OU 64 est reliée à la broche #13 de programmation restante de

la minuterie 44.

Le quatrième bit D constitue également des signaux d'entrée pour la porte OU 66 et pour la porte inverseuse

68. La sortie de la porte OU 66 est reliée à la résis-

tance 72 du circuit RC 70, et la jonction 76 entre la résistance 72 et le condensateur 74 forme les entrées de

la porte ET 60 et du second moyen logique 48.

Le cinquième bit E constitue également des signaux d'entrée pour la porte ET 62 et pour le second moyen logique 48. La sortie de la porte inverseuse 68 forme l'entrée restante de la porte ET 62 et une entrée pour le second moyen logique 48. La sortie de la porte ET 62 forme l'entrée restante de la porte ET 60, et la sortie de la porte ET 60 forme les entrées restantes des portes

OU 64 et 66.

Le second moyen logique 48 comprend une porte ET 78, des portes OU 80 et 82, des portes inverseuses 84 et

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86, et des diodes d'isolation 88 et 90. La porte ET 78 comporte deux entrées, une sensible au niveau inversé du quatrième bit D, tel que fourni par la porte inverseuse 68, et une sensible au niveau inversé du cinquième bit E, tel que fourni par la porte inverseuse 84. Le signal de sortie de la porte ET 78 est appliqué à une des entrées de la porte OU 80. L'entrée restante de la porte OU 80 est sensible au niveau du bit le plus significatif A du signal numérique A-H. La sortie de la porte OU 80 forme une entrée de la porte OU 82. L'entrée restante de la porte OU 82 est sensible au signal HT de température

en provenance du régulateur 20 de température et égale-

ment au niveau inversé de la jonction 76 par l'intermé-

diaire de la porte inverseuse 86. La sortie de la porte OU 82 commande le niveau de la broche #6 de remise à

zéro de la minuterie 44.

Le circuit de commande de sortie 50 comprend un FET 92 qui est rendu passant lorsque la broche de sortie #8 de la minuterie 44 passe à un niveau haut pour indiquer que le compte programmé a été accumulé, ce qui à son tour fournit une commande de porte pour un transistor

PNP 94 par l'intermédiaire d'une résistance 96. L'émet-

teur du transistor 94 est relié de manière à recevoir le

courant à partir du conducteur 34 du dispositif de com-

mande 18 lorsque le relais 36 est excité, et le collec-

teur du transistor 94 est relié à la masse par l'inter-

médiaire d'une résistance 98. La jonction 99 entre le transistor 94 et la résistance 98 fournit le signal de

sortie FHSC par l'intermédiaire d'une diode 100.

Dans le fonctionnement du dispositif 22 de commande de vitesse de variation, on supposera tout d'abord que

la source 14 de force motrice fait fonctionner le com-

presseur 16 dans le mode refroidissement à vitesse éle-

vée en dehors des limites de la plage de températures et

que la température de la charge est en cours de diminu-

tion en direction de la température choisie de point de

consigne. Le signal "interplage" IR fourni par le régu-

lateur 20 de température n'est pas acquis, ce qui empê-

che l'excitation de l'enroulement 38 du relais 36 et, de ce fait, le dispositif 22 de commande de vitesse de

variation est inactif.

Quand la température de la charge tombe au mot #112, comme indiqué sur la Figure 4, et comme indiqué sur la Figure 3 par la flèche 101 coupant la ligne 103, le signal IR devient actif, le relais 36 est excité et la source 42 de courant fournit le courant aux circuits restants du dispositif 22 de commande de vitesse de variation. Le cinquième bit E est un un logique et le quatrième bit D est un zéro logique. La porte ET 58 applique donc un zéro logique à une entrée de la porte

OU 64 et à la broche de programmation #12 de la minute-

rie 44. La porte ET 62 applique un zéro logique à la porte ET 60 et la porte ET 60 applique un zéro logique à l'entrée restante de la porte OU 64, et la porte OU 64 applique un zéro logique à la broche de programmation #13 de la minuterie 44. La période de minutage de la minuterie 44 se trouve ainsi programmée à un compte de 8192. La jonction 76 du circuit RC 70 se trouvait au niveau correspondant à un un logique, ce qui avait pour résultat que la porte inverseuse 86 appliquait un un

logique à la porte OU 82 laquelle, à son tour, appli-

quait un un logique à la broche de remise à zéro #6 de la minuterie 44, en maintenant celle-ci dans l'état

remis à zéro. Du fait du changement au mot #112, la sor-

tie de la porte OU 66 passe à un niveau élevé, ce qui charge le condensateur 74 à la vitesse déterminée par la constante de temps RC. Ainsi, lorsque la jonction 70 atteint le niveau correspondant à un un logique, la porte inverseuse 86 change le niveau logique appliqué à la porte OU 82 en un zéro logique. La porte inverseuse 68 applique maintenant un zéro logique à la porte ET 78 et la porte ET 78 applique un zéro logique à la porte OU 80. Le bit A du signal numérique A-H se trouve au niveau correspondant à un zéro logique et, de ce fait, la porte OU 80 applique un zéro logique à l'entrée restante de la porte OU 82. La sortie de la porte OU 82 passe donc d'un un logique à un zéro logique après une temporisation correspondant à la constante de temps RC et elle libère la minuterie 44 pour accumuler un compte de transition, dans le sens positif, des signaux d'horloge de la minu-

terie. Les mots #112 à #119 forment une plage ou bande de températures qui maintient le compte programmé de 8192. Si la capacité de refroidissement du mode de refroidissement à vitesse faible n'est pas adéquate pour abaisser la température de la charge jusqu'au mot #120, mais convient pour maintenir la température dans la bande définie par les mots #112 à #119, la minuterie 44 accumule un compte jusqu'à ce que ce compte atteigne 8192, moment auquel la broche #8 de la minuterie 44 passe à un niveau haut. Ceci rend conducteur le FET 92, ce qui rend conducteur le transistor 94, de manière à fournir un signal actif ou signal haut FHSC. Le signal FHSC fait partie, dans le régulateur 20 de température,

d'un algorithme qui fait passer le système de réfrigéra-

tion dans un mode de refroidissement à vitesse élevée lorsque ce système de réfrigération se trouve déjà en

mode refroidissement et au-dessus du point de consigne.

L'algorithme maintient ensuite le mode refroidissement à vitesse élevée jusqu'à ce que le point de consigne soit atteint. Cette entrée en mode de refroidissement à vitesse élevée à partir de la bande de températures définie par les mots #112-119 est indiquée par la flèche 102 coupant la ligne verticale 104. La ligne verticale hachurée 104 indique le déclenchement de la minuterie 44. Si la température de la charge, après avoir pénétré initialement, à partir du mot #111, dans la plage ou bande de températures définie par les mots #112-119, s'élève au point de pénétrer de nouveau dans une bande ou plage de températures définie par les mots #104-111, la minuterie 44 est reprogrammée pour se déclencher après avoir accumulé un compte de 1024 seulement. La minuterie 44 garde en mémoire tout compte accumulé dans la plage ou bande de températures définie par les mots

#112-119. De ce fait, lorsque la minuterie 44 est repro-

grammée pour un compte inférieur, si le compte déjà accumulé est égal ou supérieur au compte inférieur, la minuterie 44 se déclenche immédiatement et contraint le

* système à passer en mode refroidissement à vitesse éle-

vée. Ceci est indiqué par la flèche 106 coupant la ligne 104. Si le compte accumulé n'a pas atteint 1024 lors de

la pénétration dans la nouvelle plage ou bande de tempé-

ratures, alors une accumulation d'un compte égal à 1024 impose un refroidissement à vitesse élevée lorsqu'il apparait; ou bien un refroidissement à vitesse élevée pourrait alors avoir lieu avant si la température de la charge augmentait suffisamment rapidement pour couper la ligne 108 et pénétrer dans la plage de refroidissement à vitesse élevée, comme indiqué par la flèche 110, avant que la minuterie 44 se déclenche. Mais si la température de la charge se bloque dans la bande définie par les

mots #104-111, la minuterie 44 se déclenche plus rapide-

ment que si la température de la charge se bloque dans

la bande définie par les mots #112-119.

Plus spécifiquement, lorsque la température de la charge croit du mot #112 au mot #111, le quatrième bit D passe d'un niveau logique un à un niveau logique zéro, le cinquième bit E passe d'un niveau logique zéro à un niveau logique un, et la porte ET 58 applique un niveau

logique zéro à la broche de programmation #12. Les por-

tes ET 62 et 60 présentent maintenant chacune deux entrées logiques un, ce qui fait passer leurs sorties à

des niveaux logiques un et amène la porte OU 64 à appli-

quer un niveau logique un à la broche de programmation #13. Cette combinaison logique de 01 sur la broche #12 et sur la broche #13, respectivement, reprogramme la

minuterie 44 pour le compte de 1024.

Si la capacité de refroidissement dumode de refroidissement à faible vitesse est suffisante pour abaisser la température de la charge au point de la faire passer dans la bande de températures définie par

les mots #120-127, comme indiqué par la flèche 111 cou-

pant la ligne en tirets 113, avant que la minuterie 44 n'atteigne le compte de 8192, cette minuterie 44 est reprogrammée pour un compte de 65536, ce qui augmente considérablement la période de temps nécessaire avant

que la minuterie 44 ne se déclenche. Tout compte accu-

mulé dans d'autres bandes de températures avant que la

température de la charge ne pénètre dans la bande défi-

nie par les mots #120-127 subsiste dans la minuterie 44.

Le compte de 65536 représente donc le temps maximal acceptable permettant au système de se maintenir dans le mode de refroidissement à faible vitesse avant que le dispositif 22 de commande de vitesse de variation ne

contraigne le système à passer en mode de refroidisse-

ment à vitesse élevée. Si le compte de 65536 est atteint avant que la température de la charge n'atteigne le point de consigne, le système est contraint à passer en mode refroidissement à vitesse élevée, comme indiqué par la flèche 112 coupant la ligne verticale 104. Si la

capacité de refroidissement était suffisante pour abais-

ser la température de la charge jusqu'au point de consi-

gne, c'est-à-dire le mot 128, avant que la minuterie 44 n'atteigne le compte de 65536, alors le régulateur 20 de

température ferait passer le système en mode inter-

plage, à chauffage à faible vitesse, comme indiqué par la flèche 114 coupant la ligne 116. Si la température de

la charge, après avoir pénétré dans la bande de tempéra-

tures associée au compte de 65536 s'élevait au point de pénétrer dans la bande associée au compte de 8192, comme indiqué par la flèche 115 coupant la ligne 113, la

minuterie 44 serait reprogrammée pour le compte de 8192.

Plus spécifiquement, quand la température de la charge tombe et pénètre dans la bande définie par les mots #120-127, les quatrième et cinquième bits D et E se trouvent tous deux au niveau logique un et la porte ET

58 applique un niveau logique un à la broche de program-

mation #12. La porte ET 58 applique également un niveau logique un à une entrée de la porte OU 64, et la sortie de la porte OU 64 passe à un niveau haut, en appliquant

un niveau logique un à la broche de programmation #13.

Les deux signaux logiques un appliqués aux broches de

programmation sélectionnent le compte de 65536.

Quand la température de la charge atteint le point de consigne, c'est-àdire le mot #128, la minuterie 44 est remise à zéro. Un signal HT, indiquant un mode chauffage, remet à zéro, par l'intermédiaire de la porte

OU 82, la minuterie 44 lorsqu'il prend un niveau haut.

Si le chauffage est bloqué, le MSB, c'est-à-dire le bit A, du signal numérique A-H, lorsqu'il passe à un niveau

logique un au point de consigne, remet à zéro la minute-

rie 44 par l'intermédiaire des portes OU 80 et 82. Quand le point de consigne est atteint, les bits D et E se

trouvent tous deux au niveau logique zéro, ce qui appli-

que des niveaux logiques un aux deux entrées de la porte ET 78 par l'intermédiaire des portes inverseuses 68 et 84. La sortie haute de la porte ET 78 remet à zéro la

minuterie 44 par l'intermédiaire des portes OU 80 et 82.

L'absence d'une charge du condensateur 74 remet égale-

ment à zéro la minuterie 44 par l'intermédiaire de la

porte inverseuse 86 et de la porte OU 82.

Si le mode refroidissement à capacité faible

est introduit en réponse à une augmentation de tempéra-

ture, comme indiqué par la flèche 118 coupant la ligne , au lieu d'une chute de température, le dispositif 22 de commande de vitesse de variation est excité et lorsque le mode passe d'un mode chauffage à un mode

refroidissement, la minuterie 44 est libérée pour com-

mencer à compter en direction du compte programmé de 8192. Si la température de la charge est bloquée dans la bande définie par les mots #112-119, la minuterie 44 se déclenche et impose un refroidissement à vitesse élevée,

comme indiqué par la flèche 122 coupant la ligne verti-

cale hachurée 124. Si la température de la charge aug-

mente jusque dans la bande de températures définie par les mots #104-111 avant que la minuterie 44 atteigne un compte de 8192, comme indiqué par la flèche 126 coupant

la ligne en tirets 128, alors la minuterie 44 est repro-

grammée pour un compte de 1024. Si la minuterie 44 se déclenche au compte de 1024, un refroidissement à vitesse élevée est imposé, comme indiqué par la flèche coupant la ligne verticale 124. Si la température de la charge augmente de façon suffisamment rapide pour

atteindre la température de la charge qui entraîne nor-

malement un passage en mode refroidissement à vitesse élevée avant que la minuterie 44 ne se déclenche, comme indiqué par la flèche 132 coupant la ligne 134, alors le régulateur 20 de température passe de lui-même en mode

refroidissement à vitesse élevée.

On comprendra que les bandes de températures choi-

sies par rapport au point de consigne pour modifier le compte nécessaire pour que la minuterie 44 se déclenche et, de ce fait, combinent la vitesse de variation avec une intégration de la température en fonction du temps,

sont données à titre d'exemple uniquement. On peut aug-

menter le nombre des bandes de températures jusqu'au

point o chaque mot constitue une nouvelle bande de tem-

pératures entrainant un nouveau compte de déclenchement devant être utilisé pour chaque mot, ce que l'on pour- rait facilement obtenir en utilisant un microprocesseur

au lieu de dispositifs logiques discrets.

En résumé, on a décrit un nouveau dispositif de commande de vitesse de variation de température et un procédé pour réguler la température d'une charge qui permettentdecontraindre un régulateur de température d'un système de réfrigération de moyen de transport à passer en mode de refroidissement à capacité élevée indépendamment du fait que le régulateur de température

commuterait normalement entre des modes de refroidisse-

ment en se basant sur la température seule de la charge.

L'invention tient donc compte du fait qu'un mode de refroidissement à capacité faible peut ne pas toujours

fournir une capacité suffisante pour atteindre une tem-

pérature choisie de point de consigne et elle fournit un procédé et un appareil permettant de déterminer, d'une facon dynamique, une période de temps acceptable pour permettre au système de se maintenir dans le mode refroidissement à capacité faible avant d'imposer un

passage en mode refroidissement à capacité élevée.

L'évaluation et la détermination dynamiques du temps sont basées sur une intégration du temps de la température, conjointement avec la vitesse de variation de la température de charge. Cette évaluation fournit un temps qui est inversement proportionnel à la différence entre la température de charge et le point de

consigne, ceci imposant un passage à un mode refroidis-

sement à capacité élevée en un temps relativement court lorsque la température de la charge se maintient dans une bande de températures éloignée du point de consigne

tout en assurant une période de temps plus longue lors-

que la température de la charge diminue jusqu'à une

bande de températures voisine du point de consigne.

Claims

Revendications

1. Procédé pour la régulation de la température de la charge d'un système (10) de réfrigération de moyen de transport par rapport à une température choisie de point de consigne, par mise en oeuvre de modes qui comprennent un mode de refroidissement à capacité élevée et un mode de refroidissement à capacité faible, ce procédé étant caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant: à effectuer une permutation entre le mode de

refroidissement à capacité élevée et le mode de refroi-

dissement à capacité faible à des températures prédéter-

minées de la charge par rapport au point de consigne;

à surveiller la température de la charge par rap-

port au point de consigne pendant le mode de refroidis-

sement à capacité faible, cette étape de surveillance comprenant l'étape consistant à fournir un signal de commande (FHSC) quand le point de consigne n'a pas été atteint pendant une période de temps qui fait suite à l'introduction du mode de refroidissement à capacité faible et qui est une fonction du temps (44) et de la température par rapport au point de consigne (A, D, E); et

à imposer (20) un changement du mode de refroidis-

sement à capacité faible au mode de refroidissement à

capacité élevée en réponse audit signal de commande.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la période de temps après laquelle un signal de commande est fourni par l'étape de fourniture de signal de commande est également une fonction de la vitesse de variation (46, 44) de la température de la

charge par rapport au point de consigne.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé

par le fait qu'il comprend une étape consistant à pro-

longer la mise en oeuvre du mode refroidissement & capa-

cité faible jusqu'à ce que le point de consigne soit

atteint quand le mode de refroidissement à capacité éle-

vée a été imposé par l'étape d'imposition de changement

de mode.

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'étape de surveillance comprend les étapes consistant: à mettre en marche une minuterie (44) à période de

déclenchement programmable quand le mode de fonctionne-

ment passe au mode de refroidissement à faible capacité; et à programmer (46) la période de déclenchement de la minuterie en réponse à des différences prédéterminées

entre la température de la charge et le point de consi-

gne (A, D, E), le déclenchement de la minuterie (44)

declench&-t la g&eeici du siansi decanwde (I;C).

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé

par le fait qu'il comprend l'étape consistant à conti-

nuer à ajouter dil temps au temps accumulé antérieurement ; nonobstant le2. variations apportées à ladite période

de déclenchement par l'étape de-programmation.

6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il comprend l'étape consistant: à maintenir le mode de refroidissement à capacité faible une fois qu'il a été déclenché et introduit à partir du mode de refroidissement à capacité élevée, nonobstant - l'augmentation-de la tempàraturede la charge jusqu'à une valeur supérieure à la température de déclenchement, l'étape de programmation (46) diminuant la période de déclenchement de la minuterie (44) lorsque

la température de déclenchement est dépassée.

7. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant:

à prolonger la mise en oeuvre du mode de refroidis-

sement à capacité élevée jusqu'à ce que le point de con-

signe soit atteint, quand le mode de refroidissement à capacité élevée a été imposé par l'étape d'imposition de changement de mode; et à remettre à zéro (48) la minuterie (44) lorsque le point de consigne est atteint.

8. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'étape de programmation comprend les étapes consistant: à régler (46) la période de déclenchement de la

minuterie (44) à une première valeur prédéterminée lors-

que l'étape de mise en marche de la minuterie met en marche la minuterie en réponse au passage du mode de

refroidissement à capacité élevée au mode de refroidis-

sement à capacité faible;

à régler la période de déclenchement de la minute-

rie sur une seconde valeur prédéterminée, plus grande que la première, lorsque la température de la charge tombe jusqu'à une valeur prédéterminée par rapport au point de consigne; et

à régler la période de déclenchement de la minute-

rie sur une troisième valeur prédéterminée, plus faible que la première, lorsque la température de la charge augmente jusqu'à une valeur prédéterminée par rapport au

point de consigne.

9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à régler successivement les périodes de déclenchement de la minuterie aux seconde, première et troisième valeurs en réponse à une température croissante à laquelle l'étape de mise en marche de minuterie a mis en marche la minuterie en réponse à l'introduction du mode de refroidissement à capacité faible à partir du point de consigne.

10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on utilise un compresseur (16) et une source (14) de force motrice présentant des première et

seconde vitesses de fonctionnement, les modes de refroi-

dissement à capacité élevée et à capacité faible étant obtenus à l'aide des première et seconde vitesses de fonctionnement, respectivement, du compresseur et de la

source de force motrice.

11. Appareil (22) de commande de vitesse de varia-

tion pour la surveillance et la régulation de la tempé-

rature d'une charge d'un système (10) de réfrigération de moyen de transport, ce système présentant des modes de refroidissement de capacité différents,pour s'assurer

que le fonctionnement en mode de refroidissement à capa-

cité inférieure soit adéquat pour réduire la température de la charge jusqu'à une température choisie de point de

consigne dans une période de temps acceptable, caracté-

risé par le fait qu'il comprend:

une minuterie (44) à période de déclenchement pro-

grammable; un moyen (18) mettant en fonction ladite minuterie quand un mode de refroidissement prédéterminé (IR) à faible capacité est introduit;

un moyen (46) programmant la période de déclenche-

ment de ladite minuterie pour assurer des périodes de déclenchement différentes dans des bandes prédéterminées

de températures différentes au-dessus du point de consi-

gne, la période de déclenchement de chaque bande de tem-

pératures étant sensible à l'emplacement de la bande de températures par rapport au point de consigne; et

un moyen (50) sensible au déclenchement de la minu-

terie pour permuter le système de réfrigération de transport du mode de refroidissement à faible capacité

au mode de refroidissement à capacité élevée.

12. Appareil de commande de vitesse de variation selon la revendication 11, dans lequel la minuterie, après son déclenchement, reste dans l'état déclenché jusqu'à ce que le point de consigne soit atteint, ledit appareil comprenant un moyen (48) pour remettre à zéro

la minuterie quand le point de consigne est atteint.