本發(fā)明涉及供暖、通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)(heating,ventilation,and air conditioning,HVAC)系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明針對基于卸荷器狀態(tài)(例如，壓縮機中的滑動閥的相對位置)控制HVAC系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

HVAC系統(tǒng)通常包括由壓縮機、冷凝器、膨脹裝置和蒸發(fā)器形成的制冷回路。一些HVAC系統(tǒng)還可能包括一個或多個風(fēng)扇來幫助冷凝器和/或蒸發(fā)器中的熱交換。可根據(jù)例如建筑的環(huán)境溫度、制冷/供暖需求，來控制HVAC的容量。一些HVAC系統(tǒng)可能包括可變轉(zhuǎn)速風(fēng)扇和/或壓縮機，其中，風(fēng)扇和/或壓縮機的運行速度可以在運行過程中改變。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

公開了一種針對基于HVAC系統(tǒng)的壓縮機的卸荷器狀態(tài)控制該HVAC系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法。

在一些實施例中，控制HVAC系統(tǒng)的方法可包括獲得所述HVAC系統(tǒng)的壓縮機的卸荷器狀態(tài)；基于所述卸荷器狀態(tài)而獲得控制參數(shù)；以及基于所述控制參數(shù)控制所述HVAC系統(tǒng)。

在一些實施例中，所述卸荷器狀態(tài)可能與運行過程中所述壓縮機的可測量參數(shù)具有相關(guān)性。獲得所述HVAC系統(tǒng)的所述壓縮機的所述卸荷器狀態(tài)可能包括獲得運行過程中的所述可測量參數(shù)；以及，基于所述壓縮機的所述可測量參數(shù)和獲得的所述可測量參數(shù)之間的相關(guān)性估計所述卸荷器狀態(tài)。

在一些實施例中，控制所述HVAC系統(tǒng)可能包括控制風(fēng)扇運行速度、壓縮機的運行、膨脹裝置的孔口尺寸或它們的組合。在一些實施例中，所述可測量參數(shù)可能是由所述壓縮機消耗的電流。

在一些實施例中，獲得所述HVAC系統(tǒng)的壓縮機的卸荷器狀態(tài)可能包括獲得壓縮機運行狀態(tài)；獲得所述壓縮機的可測量參數(shù)；以及，基于所述壓縮機運行狀態(tài)和所述壓縮機的所述可測量參數(shù)估計所述卸荷器狀態(tài)。

在一些實施例中，所述壓縮機運行狀態(tài)可能包括所述壓縮機的入口處的飽和吸入溫度、所述壓縮機的出口處的飽和排出溫度，或它們的組合。在一些實施例中，所述壓縮機的所述可測量參數(shù)可能包括由所述壓縮機消耗的電流、所述壓縮機的扭矩、所述壓縮機的功率，或它們的組合。

在一些實施例中，所述控制參數(shù)可能是體積流率、實際質(zhì)量流率、額定質(zhì)量流率，或它們的組合。

在一些實施例中，所述方法可能包括卸荷錯誤檢驗過程，其可能包括控制所述卸荷器以調(diào)節(jié)至目標(biāo)卸荷器狀態(tài)；在調(diào)節(jié)之后獲得第二卸荷器狀態(tài)；將所述第二卸荷器狀態(tài)與所述目標(biāo)卸荷器狀態(tài)進(jìn)行比較；以及，當(dāng)所述第二卸荷器狀態(tài)與所述目標(biāo)卸荷器狀態(tài)不同時，提供錯誤信息。

附圖說明

現(xiàn)在參考以下附圖，在全文中相似的附圖標(biāo)記表示相應(yīng)部件：

圖1說明了HVAC系統(tǒng)；

圖2說明了控制HVAC系統(tǒng)的方法；

圖3說明了獲得HVAC系統(tǒng)中的卸荷器狀態(tài)的系統(tǒng)和方法；

圖4說明了基于可測量參數(shù)估計卸荷器狀態(tài)的示意方法和基于估計出的卸荷器狀態(tài)獲得控制參數(shù)的方法；

圖5說明了檢測在HVAC系統(tǒng)中的錯誤卸荷器操作的方法；

圖6說明了估計卸荷器狀態(tài)和基于該卸荷器狀態(tài)獲得控制參數(shù)的例子。

具體實施方式

HVAC系統(tǒng)，例如，冷卻系統(tǒng)，通常包括由壓縮機、冷凝器、膨脹裝置和蒸發(fā)器組成的制冷回路。在一些HVAC系統(tǒng)中，為了控制HVAC系統(tǒng)，可能在運行過程中改變膨脹裝置。在一些HVAC系統(tǒng)中，可能在運行過程中改變壓縮機的運行(例如，容量)。可能通過例如，改變壓縮機的運行速度和/或壓縮機的卸荷器，改變壓縮機的運行。一些HVAC系統(tǒng)可能包括一個或多個可變速度風(fēng)扇，以幫助冷凝器和/或蒸發(fā)器中的熱交換，并且風(fēng)扇的運行速度在運行過程中可能改變。膨脹裝置、風(fēng)扇運行速度和/或壓縮機容量的控制可能基于例如，環(huán)境溫度、建筑需求或其他合適參數(shù)。

在一些HVAC系統(tǒng)，如冷卻系統(tǒng)中，該HVAC系統(tǒng)可能包括單元控制器。該單元控制器可能配置為控制，例如，膨脹裝置、風(fēng)扇運行速度和/或壓縮機容量。

本發(fā)明針對基于HVAC系統(tǒng)的壓縮機的卸荷器狀態(tài)控制HVAC系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法。在本發(fā)明中“控制HVAC系統(tǒng)”、“HVAC系統(tǒng)控制”等術(shù)語通常指的是在HVAC運行過程中HVAC系統(tǒng)的部件(例如，膨脹裝置、風(fēng)扇和/或壓縮機)運行的調(diào)節(jié)。HVAC系統(tǒng)控制的一些例子可能包括，例如，膨脹裝置的孔口的尺寸、風(fēng)扇的運行速度，和/或壓縮機的運行(例如，容量)。術(shù)語“卸荷器”通常指的是配置為改變壓縮機的運行(例如，容量)的裝置。卸荷器的一些示例類型可能包括但不限于圓筒式、吸入旁路排放式或者吸入滑動式。示例卸荷器是在第6509273號美國專利中公開的氣動式滑動閥。術(shù)語“卸荷器狀態(tài)”通常指的是卸荷器的可變參數(shù)。在HVAC系統(tǒng)運行過程中，卸荷器的可變參數(shù)可能改變，并且可能與壓縮機的運行具有相關(guān)性。在卸荷器為滑動閥的例子中，卸荷器狀態(tài)(例如，卸荷器的可變參數(shù))可能是滑動閥的相對位置，而壓縮器運行可能是壓縮器的容量。

當(dāng)壓縮器狀態(tài)改變時(例如，當(dāng)滑動閥的相對位置改變時)，壓縮器運行可能相應(yīng)改變。例如，由壓縮機攝入的制冷劑的量可能改變，導(dǎo)致壓縮機容量的改變。當(dāng)壓縮機的運行改變時，壓縮機的一個或多個可測量參數(shù)可能相應(yīng)地改變。壓縮機運行的可測量參數(shù)可能包括，例如，壓縮機消耗的電流、壓縮機的功率、壓縮機的扭矩，和/或壓縮機的運行速度。相應(yīng)地，可測量參數(shù)(例如，電流消耗、壓縮機的功率、壓縮機的扭矩，和/或壓縮機的運行速度)可能具有與卸荷器狀態(tài)的相關(guān)性映射。通過測量或?qū)С鲞\行過程中壓縮機的一個或多個可測量參數(shù)，可能基于相關(guān)性映射估計運行過程中的卸荷器狀態(tài)。估計出的卸荷器狀態(tài)可能用于獲得一個或多個控制參數(shù)(例如，壓縮機容量、實際或額定質(zhì)量流動速率)，這些控制參數(shù)可能用于控制HVAC系統(tǒng)中的部件。

可以理解的是，在一些實施例中，可能直接測量卸荷器狀態(tài)。例如，在一些實施例中，可能由傳感器(例如，線性可變差動變壓器(linear variable differential transformer,LVDT)位置傳感器)測量卸荷器狀態(tài)。這樣的傳感器通?？赡苓m于放置在壓縮機內(nèi)，并且可能適于在運行過程中忍受壓縮機內(nèi)部的不利環(huán)境。該傳感器還可能需要形成通過壓縮機的外殼的一個或多個電連接。對卸荷器狀態(tài)進(jìn)行估計，可以有助于避免在壓縮機內(nèi)部使用這樣的傳感器。

可以理解的是，本文公開的實施例可應(yīng)用于包括定速壓縮機、定速風(fēng)扇、可變速度壓縮機、可變速度風(fēng)扇或它們的組合的HVAC系統(tǒng)。還可以理解的是，在具有一個以上回路的HVAC系統(tǒng)中，本文所公開的實施例可能應(yīng)用于每個回路。

現(xiàn)在參照附圖，這些附圖構(gòu)成本文的一部分，并且以舉例說明的方式展示了可能實施的實施例。可以理解的是，本文使用的術(shù)語是為了描述附圖和實施例，不應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是對范圍的限制。

圖1說明了示例HVAC系統(tǒng)100，其包括壓縮機110、冷凝器120、膨脹裝置130和蒸發(fā)器140。在所說明的實施例中，冷凝器裝備有冷凝器風(fēng)扇122以促進(jìn)冷凝器120中的熱交換。在一些實施例中，HVAC系統(tǒng)100可能是配置為向建筑提供制冷/供暖的冷卻系統(tǒng)。

在所說明的實施例中，壓縮機110由電動機160驅(qū)動。該電動機160為可由變速傳動裝置(variable speed drive,VSD)162驅(qū)動的變速電動機?？梢岳斫獾氖牵谝恍嵤├锌赡苁褂枚ㄋ匐妱訖C。

HVAC系統(tǒng)100可能包括配置為測量制冷劑的溫度和/或壓力的一個或多個溫度和/或壓力傳感器。在所說明的實施例中，壓縮機110具有入口114和出口116，該入口114和出口116分別配備有溫度和/或壓力傳感器115和117。該HVAC系統(tǒng)100可能包括壓縮機運行測量裝置170，其配置為測量壓縮機110的運行的可測量參數(shù)(例如，電流計，其配置為測量運行過程中由電動機160消耗的電流)。

在所說明的實施例中的壓縮機110是帶有滑閥式卸荷器112的螺旋式壓縮機，該滑閥式卸荷器112配置為控制壓縮機110的運行(例如，壓縮機的容量)。卸荷器112靠近入口114放置。卸荷器112包括連接至連桿116的活塞113，該活塞113配置為在汽缸118中沿著由氣缸118的長度L1限定的縱向方向可滑動?；钊?13沿著縱向方向的相對位置可能被致動器150改變。通過沿著縱向方向改變活塞113的相對位置，可能調(diào)節(jié)壓縮機110的容量，這可能影響壓縮機的運行。

HVAC系統(tǒng)100可能包括控制器145，該控制器145配置為控制HVAC系統(tǒng)100的一個或多個部件的運行(例如，膨脹裝置130、風(fēng)扇122、電動機160和/或卸荷器112)。在一些實施例中，如在冷卻系統(tǒng)中，控制器145可能是配置為控制冷卻系統(tǒng)中的部件的運行的單元控制器。

控制器145可能通常包括處理器、存儲器、時鐘和輸入/輸出(I/O)接口(在圖1中未顯示)。在一些實施例中，控制器145可能包括更少或額外的部件。

控制器145可能配置為，例如，接收HVAC系統(tǒng)100的運行狀態(tài)，例如，從傳感器115和/或117接收相對于壓縮機110的溫度和/或壓力測量值、從壓縮機運行測量裝置170接收可測量的參數(shù)測量值(例如，由電動機160消耗的電流)、環(huán)境溫度信息、和/或建筑需求信息，并且基于接收到的信息控制HVAC系統(tǒng)100的部件?？刂破?45可能控制膨脹裝置130的孔口的尺寸，從而調(diào)節(jié)例如，流經(jīng)膨脹裝置130的制冷劑的量?？刂破?45可能控制風(fēng)扇122的運行速度，從而調(diào)節(jié)例如，冷凝器120的熱交換率。控制器145還可能控制變速傳動裝置162，從而例如，可能調(diào)節(jié)電動機160的運行速度?？刂破?45還可能控制卸荷器112的活塞113的相對位置，從而例如，可能調(diào)節(jié)壓縮機110的容量。在第6509273號美國專利中可以找到通過滑動閥調(diào)節(jié)壓縮機的容量的一個例子?？梢岳斫獾氖?，卸荷器112可能是滑動閥或其他合適類型的裝置。

在本文公開的實施例中，可能獲得(例如，直接測量或估計)卸荷器112的卸荷器狀態(tài)(例如，活塞113在縱向方向上的相對位置)。卸荷器112的狀態(tài)可能被例如控制器145所利用，以獲得一個或多個控制參數(shù)，該控制參數(shù)可以被控制器145所利用，以控制HVAC系統(tǒng)。

通過使用卸荷器112的狀態(tài)，可能計算或?qū)С銎渌刂茀?shù)，例如，壓縮機容量、體積流動速率、實際質(zhì)量流動速率或相對質(zhì)量流動速率。這些控制參數(shù)可能被控制器145所利用，以控制HVAC系統(tǒng)100的部件。例如，在一些實施例中，質(zhì)量流動速率可能被用來控制風(fēng)扇122的運行速度和/或膨脹裝置130。在一些實施例中，使用卸荷器狀態(tài)112來控制HVAC系統(tǒng)100，可有助于建立HVAC系統(tǒng)100的相對線性控制。

通常，卸荷器112的狀態(tài)(例如，活塞113的相對位置)可能具有與壓縮機110的運行(例如，容量)的相關(guān)性映射。將卸荷器112的估計或測量狀態(tài)并入HVAC系統(tǒng)100的控制中，可有助于協(xié)調(diào)壓縮機110的控制和其他部件的控制。

例如，在一些實施例中，卸荷器狀態(tài)可能用于優(yōu)化壓縮機110的運行。同時，控制器145可能基于卸荷器狀態(tài)導(dǎo)出控制參數(shù)(例如，在風(fēng)扇或膨脹裝置的控制中使用的質(zhì)量流動速率)，并且使用該控制參數(shù)來控制，例如，風(fēng)扇122和/或膨脹裝置130。通過考慮卸荷器狀態(tài)，壓縮機110的控制可以與風(fēng)扇122和/或膨脹裝置130的控制相互協(xié)調(diào)。這可能幫助提高HVAC系統(tǒng)100的控制性能。具體的控制性能目標(biāo)可能對系統(tǒng)擾動或負(fù)載變化做出更積極的反應(yīng)，這可有助于提高HVAC系統(tǒng)100的運行可靠性。

可以理解的是壓縮機110可能是螺旋式壓縮機，或者其他合適類型的壓縮機。通常，合適類似的壓縮機是包括帶有可變狀態(tài)的卸荷器的壓縮機，其中，可以改變卸荷器狀態(tài)來調(diào)節(jié)例如，壓縮機的運行(例如，容量)。

圖2說明了控制HVAC系統(tǒng)(例如，圖1中的HVAC系統(tǒng))的方法200?？赡苡衫?，HVAC系統(tǒng)的控制器(例如，控制器145)執(zhí)行該方法200。

在210中，在運行過程中獲得壓縮機中的卸荷器的卸荷器狀態(tài)。該卸荷器狀態(tài)可能通過例如，直接測量或觀察獲得。該卸荷器狀態(tài)還可能通過基于壓縮機運行的一個或多個可測量參數(shù)的估計獲得，該可測量參數(shù)可能與卸荷器狀態(tài)具有相關(guān)性。圖6說明了基于壓縮機消耗的電流估計卸荷器狀態(tài)的例子。

在220中，基于卸荷器狀態(tài)，獲得控制參數(shù)?？刂茀?shù)通常指的是可能在運行過程中由HVAC系統(tǒng)使用來控制HVAC系統(tǒng)的部件的一個或多個參數(shù)。一些示例控制參數(shù)可能包括實際或額定制冷劑質(zhì)量流動速率、壓縮機容量、控制順序、傳熱速率和/或運行模式。

在231到233中，從220獲得的控制參數(shù)被用于控制HVAC系統(tǒng)的部件。例如，在231中，控制參數(shù)可能用于控制風(fēng)扇(例如，風(fēng)扇的運行速度)。在232中，控制參數(shù)可能用于控制壓縮機(例如，壓縮機的運行速度和/或壓縮機的卸荷器狀態(tài))。在233中，控制參數(shù)可能用于控制膨脹裝置(例如，膨脹裝置的孔口的尺寸)。

術(shù)語“控制順序”通常指的是對于HVAC系統(tǒng)的部件的控制順序。例如，在一些實施例中，膨脹裝置的孔口尺寸可能從第一位置改變至第二位置。接著，在將膨脹裝置的孔口尺寸保持在第二位置的同時可調(diào)節(jié)風(fēng)扇速度。在一些實施例中，當(dāng)使用帶有卸荷器的變速壓縮機時，控制順序可能指的是通過233中的卸荷器狀態(tài)控制或運行速度控制來控制壓縮機運行的順序。通過知曉卸荷器狀態(tài)，例如，壓縮機的控制順序可能允許在保持卸荷器狀態(tài)的同時通過改變運行速度進(jìn)行優(yōu)化。壓縮機的控制順序還可能允許在保持運行速度的同時優(yōu)化或改變卸荷器狀態(tài)?？赡転榱死?，效率(例如，節(jié)約能源)、性能目標(biāo)(例如，容量、減低噪音)優(yōu)化在233中的壓縮機的控制順序。

對于任何給定部分的負(fù)載壓縮機工作點，可能存在可能產(chǎn)生相同壓縮機容量(或質(zhì)量流)的壓縮機運行速度和卸荷器狀態(tài)的無數(shù)種組合。一些組合可能相比其他組合產(chǎn)生相對高的效率。在一些實施例中，可以通過測試壓縮機運行速度和卸荷器裝置之間的關(guān)系確定最優(yōu)的組合。這些組合可以作為一個或多個具體的規(guī)則或查找表提供給控制器。在一些實施例中，控制器可能配置為基于，例如，系統(tǒng)測量值確定最優(yōu)的組合。

在一些實施例中，壓縮機速度和卸荷器狀態(tài)的組合可以導(dǎo)致壓縮機運行在安全界限之外。知曉卸荷器狀態(tài)可能允許控制器避免這些狀態(tài)。

參照圖3和4，提供了估計卸荷器狀態(tài)的系統(tǒng)和方法。通常，卸荷器可能配置為調(diào)節(jié)，例如，壓縮機的運行(例如，容量)。因此，卸荷器狀態(tài)與壓縮機的運行具有相關(guān)性。

當(dāng)壓縮機的運行改變時，壓縮機的一個或多個可測量參數(shù)，例如，電流消耗、扭矩、功耗和/或壓縮機的運行速度可能相應(yīng)改變。壓縮機的運行還可能受壓縮機運行狀態(tài)的影響，該壓縮機運行狀態(tài)例如為，飽和吸入溫度(T_s)(例如，在壓縮機的入口114處的制冷劑溫度)，和飽和排放溫度(T_d)(例如，在壓縮機110的出口116的制冷劑溫度)。

通過獲得壓縮機的一個或多個運行狀態(tài)，例如，飽和吸入溫度T_s、飽和排放溫度T_d，以及壓縮機運行的可測量參數(shù)，例如，電流消耗、扭矩、功率和/或壓縮機的運行速度，可能獲得壓縮機的運行。可能基于建立在壓縮機運行和卸荷器裝置之間的相關(guān)性映射來估計卸荷器狀態(tài)。

參照圖3，在310中，壓縮機運行的一個或多個可測量參數(shù)，例如壓縮機的電流、扭矩、功率和/或速度，既可從設(shè)置在HVAC系統(tǒng)中的傳感器獲得，也可從HVAC系統(tǒng)中的傳感器測量得到的值導(dǎo)出。例如，可通過配置為測量壓縮機的電動機消耗的電流的電流計(例如，用于電動機160的壓縮機運行測量裝置170)測量電流。在一些實施例中，可能由電動機的變速傳動裝置(例如，用于電動機160的變速傳動裝置162)報告該電流。在一些實施例中，可由扭矩計測量扭矩。在一些實施例中，可能由變速傳動裝置報告壓縮機的速度。

在320中，飽和吸入溫度T_s和飽和排放溫度T_d既可從HVAC系統(tǒng)中的傳感器獲得，也可從由HVAC系統(tǒng)中的傳感器測量的值導(dǎo)出。例如，可能由溫度傳感器(例如，圖1中的入口溫度/壓力傳感器115和出口溫度/壓力傳感器117)測量飽和吸入溫度T_s和飽和排放溫度T_d。應(yīng)當(dāng)注意到，飽和吸入溫度T_s和飽和排放溫度T_d可分別與飽和吸入壓力和飽和排放壓力互換，因為一個值可能由另一個值導(dǎo)出?？梢岳斫獾氖?，也可以獲得可能影響壓縮機運行的其他參數(shù)(例如，吸入過熱溫度)并將其用于導(dǎo)出壓縮機運行。

在330中，由例如控制器145中的卸荷器狀態(tài)估計器，接收包括飽和吸入溫度T_s、飽和排放溫度T_d的壓縮機運行狀態(tài)，以及包括電流消耗、扭矩、功率和/或速度的可測量參數(shù)。該卸荷器狀態(tài)估計器可能配置為基于所提供的信息來估計卸荷器狀態(tài)。

通常，可能基于已知的卸荷器狀態(tài)和壓縮機的運行之間的相關(guān)性映射估計卸荷器狀態(tài)，其中，可能從HVAC系統(tǒng)中的一個或多個測量值(例如，包括飽和吸入溫度T_s、飽和排放溫度T_d的壓縮機運行狀態(tài)，以及包括例如，電流消耗、扭矩、功率和/或速度的壓縮機運行的可測量參數(shù))直接測量或?qū)С鰤嚎s機的運行。這些測量值可能被例如，在控制器中的卸荷器狀態(tài)估計器接收，以估計卸荷器狀態(tài)。

在一些實施例中，可以由一個或多個裝置或傳感器提供可能用于導(dǎo)出壓縮機的運行的值。可能不需要為了導(dǎo)出壓縮機運行和卸荷狀態(tài)的目的而增加更多硬件，這可能通過使用卸荷器狀態(tài)來幫助節(jié)省植入HVAC控制和并入HVAC控制的成本。

圖4說明了基于壓縮器運行的一個或多個可測量參數(shù)估計卸荷器狀態(tài)的示意方法，和基于估計出的卸荷器狀態(tài)導(dǎo)出控制參數(shù)的方法。一個或多個可測量參數(shù)可能是例如，壓縮機電流消耗、扭矩、功率和/或速度。術(shù)語“可測量參數(shù)”通常指的是與壓縮機運行具有相關(guān)性的參數(shù)，并且可能由HVAC系統(tǒng)中的裝置或傳感器測量或檢測。

在本領(lǐng)域已知的是，壓縮機運行，例如，壓縮機容量，是飽和吸入溫度T_s和飽和排放溫度T_d的函數(shù)(壓縮機運行函數(shù)f1(T_s，T_d))。當(dāng)T_s和T_d給定時，可能建立卸荷器狀態(tài)和一個或多個可測量參數(shù)之間的相關(guān)性映射。圖4說明了卸荷器狀態(tài)和一個或多個可測量參數(shù)之間的一個相關(guān)性映射?？梢岳斫獾氖荋VAC系統(tǒng)可能包括卸荷器狀態(tài)和與例如，不同T_s、T_d相對應(yīng)的可測量參數(shù)的一個和多個相關(guān)性映射。

如圖4所示，當(dāng)給定特定T_s和T_d時，壓縮機運行曲線410代表卸荷器狀態(tài)(例如，在由圖1中的長度L1限定的縱向方向上的滑動閥的活塞113的相對位置)和可測量參數(shù)(例如，壓縮機電流消耗)之間的相關(guān)性映射。這種相關(guān)性映射可以在例如，實驗室設(shè)定中建立，或者由壓縮機制造商提供。橫軸表示不同的卸荷器狀態(tài)，例如，S0-S5。在卸荷器狀態(tài)S0-S5中的每個卸荷器狀態(tài)中，可以在例如，實驗室設(shè)定中測量可測量參數(shù)的值。在每個卸荷器狀態(tài)S0-S5下可測量參數(shù)的測量值在圖4中用沿著壓縮機運行曲線410的“X”表示?？梢岳斫獾氖?，可測量參數(shù)的值可能在比所說明的卸荷器狀態(tài)S0-S5更多或更少的狀態(tài)下測量。

根據(jù)在每個卸荷器狀態(tài)S0-S5下的可測量參數(shù)的測量值，卸荷器狀態(tài)和可測量參數(shù)之間的相關(guān)性映射(例如，曲線410)可能通過數(shù)學(xué)方法建立，該數(shù)學(xué)方法可能幫助建立表示該相關(guān)性映射的壓縮機運行函數(shù)f1(T_s,T_d)(例如，如下所述)。在一些實施例中，卸荷器狀態(tài)和可測量參數(shù)之間的相關(guān)性映射可能由多個系數(shù)多項式表示，以估計連接可測量參數(shù)的所有測量值(即，在圖4中的“X”點)的曲線。在一個實施例中，壓縮機運行函數(shù)等式可能為：

f1(T_s,T_d)＝A1+A2T_d+A3T_d²+A4Ts+A5T_sT_d+A6T_d²T_S+A7T_S²+A8T_dT_S²+A9T_d²T_S²。

可以理解的是，可能基于可測量參數(shù)的測量值，使用其他數(shù)學(xué)方法來建立卸荷器狀態(tài)和可測量參數(shù)之間的相關(guān)性映射。在由空調(diào)、供暖和制冷研究所(Air-Conditioning,Heating,and Refrigeration Institute)公開的“Standard for Performance Rating of Positive Displacement Refrigerant Compressors and Compressor Units,2004Version”中列舉了一些數(shù)學(xué)方法，其全文以參考的方式并入本文。

根據(jù)曲線410，可能基于可測量參數(shù)的測量值估計卸荷器狀態(tài)。

在圖4中的曲線說明了卸荷器狀態(tài)和控制參數(shù)之間的相關(guān)性映射。該相關(guān)性映射可能在例如，實驗室設(shè)定中建立。在一些實施例中，例如，在理解了可能為與S0-S5不同的卸荷器狀態(tài)建立控制參數(shù)，可能為每個卸荷器狀態(tài)S0-S5建立控制參數(shù)。類似于曲線410，可能使用例如，類似于有關(guān)曲線410所述的數(shù)學(xué)方法用數(shù)學(xué)函數(shù)f2(T_s,T_d)表示曲線420。

根據(jù)曲線420，可能基于卸荷器狀態(tài)獲得控制參數(shù)?？梢岳斫獾氖?，HVAC系統(tǒng)可能包括控制參數(shù)和卸荷器狀態(tài)的一個以上相關(guān)性映射?；谛逗善鳡顟B(tài)，可能獲得一個或多個控制參數(shù)。

通過結(jié)合曲線410和曲線420，可能通過使用與可測量參數(shù)相對應(yīng)的估計出的卸荷器狀態(tài)，基于可測量參數(shù)獲得控制參數(shù)?？赡苡蒆VAC系統(tǒng)中的裝置和/或傳感器提供可測量參數(shù)的圖4中的測量值M1。例如，電流計可能提供在運行過程中由壓縮機消耗的電流?；跍y量值M和曲線410，可能獲得估計出的卸荷器狀態(tài)SE1(例如，步驟1)?；诠烙嫵龅男逗善鳡顟B(tài)SE1和曲線420，可能獲得控制參數(shù)C1(例如，步驟2)。HVAC系統(tǒng)的控制器可能使用控制參數(shù)C1來控制在HVAC系統(tǒng)中的一個或多個部件的運行。

可以理解的是，當(dāng)T_s和/或T_d變化時，曲線410和420可能變化。對于T_s和/或T_d的特定組合，曲線410和420可能是例如在實驗室設(shè)定中建立的。HVAC系統(tǒng)可能包括與T_s和/或T_d的不同組合相對應(yīng)的曲線410和420的一個或多個組合。當(dāng)在運行的過程中T_s和/或T_d改變時，可能基于本文所說的可測量參數(shù)，選擇與運行的T_s和/或T_d相對應(yīng)的曲線410和420的不同組合來獲得控制參數(shù)。

還可以理解的是，控制器(例如，在冷卻系統(tǒng)中的單元控制器)可能包括用于不同壓縮機框架尺寸、壓縮機尺寸和運行平流的一個或多個相關(guān)性映射。在一些實施例中，控制器可能包括用于每個可用的壓縮機的六個相關(guān)性映射。該控制器可能用在帶有不同壓縮機的HVAV系統(tǒng)中，無需輸入不同相關(guān)性映射。

圖5說明了基于估計出的卸荷器狀態(tài)檢測錯誤的卸荷器狀態(tài)的方法500。在510中，估計卸荷器狀態(tài)。在520中，估計出的卸荷器狀態(tài)用于控制HVAC系統(tǒng)。在530中，作為HVAC系統(tǒng)控制的一部分，例如，HVAC系統(tǒng)的控制器發(fā)送信號來將卸荷器調(diào)節(jié)至目標(biāo)卸荷器狀態(tài)(例如，調(diào)節(jié)在滑動閥中的相對位置)。在540中，在HVAC系統(tǒng)的控制器發(fā)送信號來調(diào)節(jié)卸荷器狀態(tài)之后，估計卸荷器狀態(tài)。在550中，從540中估計出的卸荷器狀態(tài)與來自530的目標(biāo)卸荷器狀態(tài)進(jìn)行比較。當(dāng)在540中估計出的卸荷器狀態(tài)匹配530中的目標(biāo)卸荷器狀態(tài)時，即表明卸荷器工作正常，方法500進(jìn)入510以估計卸荷器狀態(tài)。

當(dāng)從540中估計出的卸荷器狀態(tài)不匹配530中的目標(biāo)卸荷器狀態(tài)時，卸荷器可能經(jīng)歷錯誤操作，例如，該錯誤操作防止卸荷器調(diào)節(jié)至530中的目標(biāo)卸荷器狀態(tài)。方法500可能進(jìn)入560以通知操作人員卸荷器錯誤信息，或者方法500可能發(fā)起配置為恢復(fù)卸荷器的正常運行的卸荷器釋放操作模式，或者替換/維修該卸荷器。

例子

圖6說明了合并了估計的卸荷器狀態(tài)的HVAC控制的一部分。在所說明的實施例中，HVAC系統(tǒng)包括裝備有活塞滑動閥類型卸荷器的螺旋式壓縮機，其中，可能改變卸荷器的相對位置來調(diào)節(jié)壓縮機運行。卸荷器的相對位置如橫縱所示，例如，為滑動閥的完全開口的比例。

右邊的縱軸表示由壓縮機消耗的電流。左邊的縱軸表示壓縮機的吸入量(每分鐘立方英尺，或cfm)。

曲線610為當(dāng)T_s、T_d分別為約40°F和約120°F時，由壓縮機消耗的電流和卸荷器的相對位置之間的相關(guān)性映射。通過在與完全開放范圍的0％、25％、50％、75％和100％相對應(yīng)的卸荷器的五個相對位置測量電流消耗，并且通過例如，帶有九個系數(shù)多項式的函數(shù)定義曲線610，建立曲線610。

曲線620是當(dāng)T_s、T_d分別為約40°F和約120°F時，卸荷器的位置和壓縮機的吸入量(cfm)之間的相關(guān)性映射。

在運行中，當(dāng)T_s、T_d分別為約40°F和約120°F時，HVAC系統(tǒng)可能使用曲線610和620來控制HVAC系統(tǒng)。例如，當(dāng)電流消耗為約137安培時，根據(jù)曲線610，卸荷器的位置可能估計在完全移動范圍的62％。接著，根據(jù)曲線620，吸入量可能估計為約275cfm。

吸入量可能被用于，例如，確定一個或多個控制參數(shù)，例如，壓縮機容量、控制順序、體積流動速率、實際質(zhì)量流動速率和/或額定質(zhì)量流動速率?？刂破?例如，控制器145)可能使用一個或多個控制參數(shù)來控制例如風(fēng)扇速度、膨脹裝置的孔口的尺寸、壓縮機的卸荷器的狀態(tài)改變和/或壓縮機的運行速度。

方面

方面1.

控制HVAC系統(tǒng)的方法，包括：

獲得所述HVAC系統(tǒng)的壓縮機的卸荷器狀態(tài)；

基于所述卸荷器狀態(tài)獲得控制參數(shù)；以及

基于所述控制參數(shù)控制所述HVAC系統(tǒng)。

方面2.

根據(jù)方面1的方法，其中，所述卸荷器狀態(tài)與運行過程中的所述壓縮機的可測量參數(shù)具有相關(guān)性，并且獲得所述HVAC系統(tǒng)的所述壓縮機的所述卸荷器狀態(tài)包括：

獲得運行過程中的所述可測量參數(shù)；以及

基于所述壓縮機的所述可測量參數(shù)和獲得的所述可測量參數(shù)之間的相關(guān)性，估計所述卸荷器狀態(tài)。

方面3.

根據(jù)方面1到2中任意一個方面所述的方法，其中，控制所述HVAC系統(tǒng)包括控制風(fēng)扇運行速度、壓縮機的運行、膨脹裝置的孔口尺寸或它們的組合。

方面4.

根據(jù)方面2到3中任意一個方面所述的方法，其中，所述可測量參數(shù)是由所述壓縮機消耗的電流。

方面5.

根據(jù)方面1到4中任意一個方面所述的方法，其中，獲得所述HVAC系統(tǒng)的壓縮機的卸荷器狀態(tài)包括：

獲得壓縮機運行狀態(tài)；

獲得所述壓縮機的可測量參數(shù)；以及

基于所述壓縮機運行狀態(tài)和所述壓縮機的所述可測量參數(shù)，估計所述卸荷器狀態(tài)。

方面6.

根據(jù)方面5所述的方法，其中，所述壓縮機運行狀態(tài)包括所述壓縮機的入口處的飽和吸入溫度、所述壓縮機的出口處的飽和排出溫度或它們的組合。

方面7.

根據(jù)方面5所述的方法，其中，所述壓縮機的所述可測量參數(shù)包括由所述壓縮機消耗的電流、所述壓縮機的扭矩、所述壓縮機的功率或它們的組合。

方面8.

根據(jù)方面1到7中任意一個方面所述的方法，其中，所述控制參數(shù)是體積流率、實際質(zhì)量流率、額定質(zhì)量流率或它們的組合。

方面9.

根據(jù)方面1到8中任意一個方面所述的方法，其中，所述方法包括：

控制所述卸荷以調(diào)節(jié)至目標(biāo)卸荷器狀態(tài)；

在調(diào)節(jié)之后獲得第二卸荷器狀態(tài)；

將所述第二卸荷器狀態(tài)與所述目標(biāo)卸荷器狀態(tài)進(jìn)行比較；以及

當(dāng)所述第二卸荷器狀態(tài)不同于所述目標(biāo)卸荷器狀態(tài)時，提供錯誤信息。

對于前面的描述，可以理解的是，可以對細(xì)節(jié)做出改變而脫離本發(fā)明的范圍。本說明書和描繪的實施例被認(rèn)為只是示例性的，本發(fā)明的真正范圍和精神由權(quán)利要求的寬泛含義所表明。