评估原动机的运行性能的系统和方法_3

文档序号:9308407阅读:来源:国知局
温度。然后,TRS控制器130可以基于该排出气体温度来确定原动机110的运行速度(例如双速原动机的低速度或高速度以及变速原动机的不同速度)。
[0060]图2B示出了运输制冷系统200的另一个实施例,该运输制冷系统200包括发电机组205和TRS控制器230,其中原动机210是电子控制原动机。
[0061]应当理解,下列描述的原动机210为变速原动机。然而,原动机210还可以是多速原动机。
[0062]也就是说,原动机210包括原动机电子控制单元(EOT) 220。E⑶220与TRS控制器230电连接,以控制原动机210的运行。发电机组205还包括燃料容器240和发电机250。运输制冷系统200可以被布置于如图1所示的壳体14中。
[0063]E⑶220可以被配置为调节输送给原动机210的燃料量,并被配置为操作原动机210处于至少高速度和低速度。ECU 220被配置成使原动机210可以被保持于至少高速度或低速度而不考虑原动机210上的原动机负荷。
[0064]E⑶220与TRS控制器230连接。TRS控制器230被配置为接收来自E⑶220的信息,并命令ECU 220改变原动机210的速度于高速度和低速度之间。在示出的实施例中,高速度可以是?2200RPMS,低速度可以是?1450RPMS。在其他实施例中,高速度和低速度可以分别与?2200RPMs和?1450RPMs不同。
[0065]E⑶220被配置为监控实时原动机运行条件并控制原动机210的运行。E⑶220可以具有微处理器,该微处理器能够与传感器阵列进行通信,传感器阵列被配置为获取初始原动机运行参数,例如原动机速度(RPM)、原动机的输出、原动机扭矩、原动机燃料消耗量、输送到原动机的燃料量、排出气体温度、原动机油温、原动机冷却剂温度、进气流动速度、活塞位置、噪音水平等。通过分析来自传感器阵列的读出,ECU 220可以实时确定原动机210的运行条件。ECU 220还可以被配置为对燃料栗(未示出)进行控制,从而使输送至原动机210的燃烧室的燃料量可以由E⑶220控制。通过调节输送的燃料量,E⑶220可以被配置为即使当原动机210上的负荷发生变化时保持原动机210于恒定速度。在图2B所示的实施例中,E⑶220被配置成使E⑶220可以保持原动机于至少两个恒定速度,例如?1450RPMs 和?2200 RPMs0
[0066]如上所述,TRS控制器230与E⑶220连接。TRS控制器230与E⑶220之间的连接可以是双向电子通信系统。如上所述,ECU 220可以被配置为实时获取原动机条件。然后,E⑶220可以发送原动机条件信息给TRS控制器230。
[0067]TRS控制器230可以是微处理器,该微处理器被配置为响应于自E⑶220接收的实时原动机条件信息,作出各种操作决策。然后,可以将TRS控制器230产生的操作决策通过E⑶220与TRS控制器230之间的连接传输给E⑶220。接收到从TRS控制器230传输的操作决策后,ECU 220可以接着根据自TRS控制器230传输的操作指令来操作原动机210。
[0068]图2B进一步示出了 TRS控制器230可以被配置为与计时器234、存储器235以及TRU的操作界面236电连通。TRS控制器230、存储器235和操作界面236可以被并入TRS控制面板270中。
[0069]在一些实施例中,存储器235可以是随机存取存储器(“RAM”),可以保存与原动机210和发电机250的参数相关的数据记录以及其他数据。
[0070]在操作时,TRS控制器230和E⑶220可以一起工作以对原动机210进行操作。例如,ECU 220可以被配置为操作原动机210处于第一恒定速度和第二恒定速度,第二恒定速度小于第一恒定速度。在一些实施例中,例如如上所示,第一恒定速度可以是?2200RPMS,而第二恒定速度可以是?1450RPMs。
[0071]值得注意的是,原动机运行条件可以由除原动机上的负荷以外的参数进行测量。ECU 220可以被配置为获取实时原动机运行条件,并提供原动机运行条件值。与原动机运行条件相关联的参数可以包括原动机的轴速度、输送至原动机的燃料量和/或进气流量。ECU220可以被配置为获取这些参数,并传输这些参数的值给TRS控制器230作为原动机运行条件值。TRS控制器230可以被配置为接收从E⑶220传输的原动机运行条件值。可以例如通过测试来建立燃料效率与这些原动机运行条件参数之间的关系。此外,可以为每个参数建立阈值,以助于确定原动机210的最优原动机速度。
[0072]应当注意的是,由E⑶220获取的参数,例如轴速度、输送至原动机的燃料量以及进气流量可以与原动机210上的负荷相关联。因此,通过监控这些参数,也可以有效地监控原动机210上的负荷。
[0073]应当理解,E⑶220的微处理器还可以被配置为基于由E⑶220获取的参数来计算原动机运行条件值。例如,输送至原动机的燃料量和进气流量与原动机210上的负荷相关联。ECU 220可以被配置为基于输送的燃料量和/或进气流量来计算原动机负荷,并将计算的原动机负荷传输给TRS控制器230作为原动机运行条件值。E⑶220的微处理器还可以被配置为基于由ECU 220获取的参数来计算和传输原动机扭矩、当前速度下原动机额定扭矩百分比、和/或恒定速度下计算的扭矩减去峰值扭矩等等,并将这些计算的值传输给TRS控制器230作为原动机运行条件值。
[0074]原动机控制程序包含可以由操作员设置的原动机运行条件阈值。TRS控制器230的微处理器可以被配置为将自ECU 220接收的实际原动机运行条件值与存储于存储器23中的原动机运行条件阈值进行比较,并作出是否转换原动机210的运行RPM的决策。TRS控制器230可以被配置为将该决策发送回E⑶220。
[0075]在一些实施例中,TRS控制器230的决策可以基于多于一个的阈值。例如,如图3所示,在一个实施例中,具有一个升档点和一个降档点。TRS控制器230改变原动机速度的决策可以通过升档点和降档点触发。
[0076]TRS控制器230作出的决策可以通过不同方法被传输给E⑶220。例如,TRS控制器230的微处理器可以通过输出不同的电压信号来解释决策。例如,如果对原动机210的更有效转速RPM的决策是处于第一恒定速度,则TRS控制器230的微处理器可以被配置为输出高电压信号。类似的,如果对原动机210的更有效转速RPM的决策是处于第二恒定速度,则TRS控制器230的微处理器可以被配置为输出低电压信号。可以将高电压和低电压信号传输至E⑶220。
[0077]E⑶220可以被配置为测量自TRS控制器230接收的电压信号。当接收到高电压信号时,E⑶220的微处理器可以被配置为调节原动机210运行于第一恒定速度。当接收到低电压信号时,E⑶220的微处理器可以被配置为调节原动机210运行于第二恒定速度。E⑶220可以被配置为持续地或以恒定时间间隔监控TRS控制器230的电压输出。E⑶220可以被配置为保持原动机210于第一恒定速度或第二恒定速度,直到ECU 220从TRS控制器230接收到与恒定速度相关联的电压信号,该恒定速度与原动机210的当前运行速度不同。然后,E⑶220可以被配置为调节原动机210,以使原动机210被转换为另一恒定速度。
[0078]应当理解,E⑶220可以被配置为获取原动机运行条件的其他参数,例如原动机输出、原动机扭矩、原动机燃料消耗量、输送至原动机的燃料量、排出气体温度、原动机油温、原动机冷却剂温度、进气流动速度、活塞位置、噪音水平等。然后,ECU 220传输该值给TRS控制器230。例如,ECU 220可以被配置为接收由放置在原动机210的排气装置中的温度传感器测量到的排出气体温度。值得注意的是,在一些实施例中,TRS控制器230可以被配置为直接接收排出气体温度。然后,TRS控制器230可以基于该排出温度来确定原动机210的运行速度。
[0079]图3示出了用于在原动机110运行于第一速度和第二速度时对图2A中的发电机组105进行操作的进程500的流程示意图,上述第二速度低于第一速度。在发电机组105被启动之后,在S505中在开启原动机110前,先开启TRS控制器130。然后,在S510中,TRS控制器130通过从传感器感应TRS 100的各种系统条件,以开始取得原动机输出要求,例如歧管压力进气、排气歧管等等。
[0080]在S520中,TRS控制器130以低速度启动原动机110,例如,?1450RPMs。此时,原动机I1是轻负荷的,例如以?5% -?15%的负荷作为最低负荷要求阈值,以允许TRS控制器130获取一个或多个参考运行参数并产生参考矩阵。在一个实施例中,当原动机110与直驱涡旋式压缩机连接时,可以通过卸载例如90%的涡旋负荷来建立轻负荷。在另一实施例中,当原动机I1与直接连接的发电机一起运行时,可以通过卸载直接连接的发电机来建立较轻的负荷,从而允许获取参考运行参数。在其他实施例中,如果需要,可以通过卸载TRS 100的压缩机来建立较轻的负荷。
[0081]然后,在S530中,获取一个或多个参考运行参数。上述参考运行参数可以包括例如当原动机启动时的原动机输出、原动机扭矩、原动机燃料消耗量、原动机速度等。
[0082]然后,在S540中,TRS控制器130比较S530中获取的一个或多个参考运行参数与原动机110的标准运行参数。标准运行参数可以是特定原动机110的原始的、出厂设置的运行参数,作为出厂程序的一部分被存储于TRS控制器130中。参考运行参数与标准运行参数之间的差异可以归因于当前系统和/或环境条件(如与原始系统运行条件之间的差异,原始系统运行条件包括例如发电机组系统年龄、磨损、寄生摩擦、燃料温度、燃料质量、环境温度、空气中含氧量等)。
[0083]此外,在S540中,TRS控制器基于存储于TRS控制器130中的标准运行参数与S530中获取的参考运行参数(可反映TRS 100的当前条件和外部环境条件)之间的比较结果来确定一个或多个最优运行阈值。也就是说,在一些实施例中,可以基于存储于TRS控制器130中的标准运行参数与S530中获取的参考运行参数之
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