控制运输制冷单元的发动机的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]在此公开的实施例大致涉及用于运输制冷系统的运输制冷单元(TRU) O更具体地，在此公开的实施例涉及控制运输制冷系统的TRU或TRU发电机组的原动机操作的方法和系统。
【背景技术】
[0002]制冷运输单元可包括移动集装箱，例如:拖车单元，集装箱，或铁道车，它们具有运输制冷系统，以控制集装箱的内部空间的温度。制冷运输单元可用于运输易腐烂的产品，且所述制冷运输单元的温度是可控的，以限制运输中货物的损失。制冷运输单元的温度可通过TRU来控制。
[0003]一些TRU可包括发电机组(genset)，其将电力提供至压缩机或运输制冷系统的其它电气部件。这些发电机组一般直接地连接至集装箱或集装箱底盘车，并包括原动机(例如发动机)，以驱动发电机。该原动机一般为燃料驱动的发动机，例如柴油发动机、汽油发动机或天然气发动机。在一些其它配置中，原动机可以机械地接合至TRU的压缩机，以例如通过皮带驱动来驱动TRU的压缩机。在这些结构中，一般不需要发电机组。
[0004]发动机燃烧室中的燃料燃烧可产生能量来驱动发动机。然而，燃料驱动的发动机中的燃料燃烧可排放出对环境有害的废气以及颗粒，例如氮的氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、二氧化碳(CO2)以及颗粒物质(PM)，并产生噪音。
[0005]发动机废气的组成必须遵守排放标准。例如，TRU发动机的排放必须达到或超过由美国国家环保局订立的规则，以及由其它政府、如日本和欧洲国家等所订立的规则。在一些地区，规定了发动机的噪音水平。例如，在居民区，区域规章可能会限制发动机的噪音水平。此外，在一些情况下，例如在TRU车辆操作员的休息期间，理想的是减少噪音。
[0006]现已研究出可减少环境有害废气以及发动机噪音的装置。对于柴油发动机来说，这种装置可包括例如涡轮增压器、废气再循环(EGR)、EGR冷却器、柴油微粒过滤器(DPF)、柴油氧化催化剂(DOC)和共轨(CR)的燃料注射系统。所述涡轮增压器可帮助减少ΡΜ、Ν0χ、HC、C0以及C02。所述EGR和/或EGR冷却器可帮助减少NOx。所述DOC可帮助减少未燃烧的HC。所述DPF可帮助减少PM。装配有这些装置的柴油发动机可能能够符合排放规定；然而，对于柴油发动机来说，这些装置也可能会增加初始设备成本，以及相关的经常性维护的成本。
[0007]该CR系统一般包括高压燃料栗。该高压燃料栗可对燃料进行加压，并将该加压燃料栗入高压燃料轨(共轨)，该高压燃料轨对所有的单独燃料注射器进行进料。该发动机控制单元(ECU)可控制单独的燃料注射器，以便控制燃料注入参数，例如由每个燃料注射器向对应的燃烧室注入的燃料的数量、注入时刻以及持续时长。该ECU还可设置为控制进气以及涡轮增压器，以便控制提供至发动机燃烧室的空气的量。通过控制空气供应量和燃料注射特性，该ECU可控制发动机性能。
【发明内容】
[0008]本发明公开了控制运输制冷单元(TRU)或用于运输制冷系统的TRU发电机组的原动机的方法和系统。一种方法可包括从信息源处获得信息，并确定原动机操作模式。可从例如燃料效率模式、噪音减少模式、排放调整模式以及混合模式中来选择原动机的操作模式。该方法还可包括获得为所选择的原动机操作模式而校准的原动机指令组，并根据原动机指令组来操作所述原动机。
[0009]在一些实施例中，为噪音减少模式而进行校准的原动机指令组可包括用于原动机的软斜坡速度增加，例如将原动机的速度每秒增加为原动机最大RPM的约5%。
[0010]在一些实施例中，该原动机操作指令组可包括用于原动机注射机的燃料注射的持续时长、时刻以及速度。燃料注射的持续时长、时刻以及速度可被校准，以在约最小噪音水平、约最小燃料消耗水平上操作该原动机，或调整特定的排放，例如用于二氧化碳、氮氧化物和/或颗粒物质的特定排放。
[0011]在一些实施例中，该方法可包括获得当前时间，并且在当前时间迟于时间阈值时选择噪音减少模式。在一些实施例中，该方法可包括获得原动机的当前速度，并在当前速度比速度阈值快时选择燃料效率模式。
在一些实施例中，该方法可包括获得TRU的当前位置，并当TRU的当前位置为噪音监管区域时选择噪音减少模式，以及当TRU的当前位置未处于噪音监管区域中时选择燃料效率模式。在一些实施例中，TRU的当前位置可从例如全球定位系统中获得。
[0012]在一些实施例中，该运输制冷系统可包括信息源、具有存储器单元的控制器、以及原动机发动机控制单元和原动机。在一些实施例中，存储器单元可配置为存储多个原动机操作指令组；且控制器可配置为从信息源中获得信息，并基于从信息源获得的信息来从多个原动机操作指令组中选择原动机操作指令组。该控制器可指挥所述原动机控制单元根据所选择的原动机操作指令组来操作该原动机。在一些实施例中，信息源可为全球定位系统、人机界面和/或原动机发动机控制单元。
[0013]结合以下详细说明和附图，发动机管理方法的其它特征和方面将变得清楚。
【附图说明】
[0014]图1A和IB展示了与在此展示的实施例一起使用的TRU单元:图1A展示了与发电机组接合的集装箱TRU，图1B展示了拖车单元；
图2展示了系统的一个实施例，用于控制TRU的原动机；
图3展示了由ECU控制的燃料注射器；
图4展示了由一个燃烧循环中的注射操作所执行的燃料注射的示例性参数；
图5A和5B展示了用于原动机的速度控制的两种模式；
图6展示了系统的另一个实施例，用于控制TRU的原动机；
图7展示了能由图6所示的系统的控制器使用的过程；
图8A-8D展示了示例性原动机配置，利用该配置可实施在此展示的实施例。
【具体实施方式】
[0015]一些TRU可能需要原动机，例如柴油发动机，来驱动发电机以提供电力至TRU。在一些结构中，原动机可设置为与TRU的压缩机机械接合。该原动机的操作可产生废气，该废气可包括对环境有害的气体N0X，HC, CO, 0)2和/或PM。所述原动机操作还可产生噪音。政府法规和当地区域化法规可能需要该原动机符合特定的原动机排放和噪音要求。以研发了一些设备，例如涡轮增压器、EGR和/或EGR冷却器、DOC以及DPF，来帮助减少有害废气排放和噪音，以便达到法规要求。然而，将这些设备装配至原动机，可能会导致高的初始设备成本以及经常性的维护成本。这些增加至原动机的设备还可能增加复杂性，由此降低了原动机的可靠性。
[0016]原动机可装配有共轨(CR)系统，其与E⑶接合。该E⑶可配置为控制一些参数，例如，原动机操作的燃料注射的持续时长、时刻以及速度。该ECU可配置为通过控制这些原动机操作参数来控制该原动机的性能。
[0017]在以下阐述的实施例中，描述了方法和系统来控制TRU或TRU发电机组的原动机。在一些实施例中，该系统可包括原动机、原动机的ECU、信息源和控制器，该控制器配置为从信息源处获得信息，并基于获得的信息来确定原动机的操作模式。在一些实施例中，该控制器可配置为从多个原动机操作模式中选择原动机的操作模式，该原动机操作模式可包括燃料效率模式、噪音减少模式、排放调整模式以及混合模式。在一些实施例中，该控制器可获得经校准的原动机操作指令组，用于所选择的原动机操作模式。
[0018]在一些实施例中，原动机操作指令组可包括参数，例如燃料注射到原动机的燃烧室内的持续时长、时刻以及速度。通过控制燃料注射的参数，可调整原动机的噪音水平、燃料效率水平和/或排放水平。
[0019]在一些实施例中，所述原动机操作指令组可经过校准，以放缓斜坡式原动机的速度改变，从而调整原动机的噪音水平。
[0020]现结合形成一部分的附图来说明，该附图以对在此实施的实施例的描述的方式来展示。术语“包括”、“包含”或“具有”以及其变形例指代包括所列举的项目和其等同物，以及其它的项目。除非特别地说明或限制，术语“安装”、“连接”、“支撑”和“接合”及其变化形式都广泛地被使用，并包括