选择用于膨胀阀的控制策略的制作方法

发明领域

本发明涉及一种用于控制诸如制冷系统、空调系统或热泵的蒸气压缩系统的方法。本发明的方法涉及对蒸汽压缩系统的膨胀阀的控制操作，以确保足够的吸入压力水平，同时防止由于液态制冷剂经过蒸发器并到达压缩机而对压缩机造成损坏。

发明背景

蒸气压缩系统，诸如制冷系统、空调系统或者热泵，通常包括安排在制冷剂路径中的压缩机、冷凝器、膨胀装置(例如，呈膨胀阀形式)和蒸发器。因此，制冷剂路径中流动的制冷剂交替地借助于压缩机而被压缩和借助于膨胀装置来膨胀，并且在冷凝器和蒸发器中进行热交换。在冷凝器中，从流过冷凝器的制冷剂中排出热量，而在蒸发器中，流过蒸发器的制冷剂吸收热量。因此，可以对安排成分别与蒸发器或冷凝器热接触的封闭容积提供冷却或加热。

如上所述，制冷剂在被供应到蒸发器之前通过膨胀装置膨胀。因此，供应到蒸发器的制冷剂处于气液混合状态。在蒸发器中，制冷剂的液体部分至少部分地蒸发，并且制冷剂由于此相变而吸收热量。如果所有液态制冷剂在其到达蒸发器的端部之前蒸发，则气态制冷剂被加热，并且离开蒸发器的制冷剂具有高于制冷剂的露点的温度。离开蒸发器的制冷剂的温度与露点之间的温度差被称为制冷剂的过热。

期望确保的是液态制冷剂沿着整个长度存在于蒸发器中，即，离开蒸发器的制冷剂的过热为零或接近零，因为由此就确保了所消耗的能量被用在蒸发制冷剂上从而由此提供冷却，而不是被用在对气态制冷剂进行加热上。因此，低过热值确保了最大可能程度地利用蒸汽压缩系统的制冷能力。

另一方面，不应允许使得液态制冷剂离开蒸发器的程度达到液态制冷剂到达压缩机，因为这可能导致压缩机损坏。因此，通常操作蒸汽压缩系统来获得离开蒸发器的制冷剂的小的但为正的过热。这通常通过操作膨胀阀从而由此控制到蒸发器的制冷剂供应来完成。

在一些情况下，诸如在蒸汽压缩系统的启动过程中，蒸发温度可能非常低。在这种情况下，当控制膨胀装置来获得正过热值时，吸入压力可能变得非常低，这是因为减少了制冷剂到蒸发器的供应以便防止液态制冷剂穿过蒸发器。低的吸入压力也是所不期望的，并且为了增大吸入压力，需要增加对蒸发器的制冷剂供应。因此，存在两个冲突的控制策略：一个策略要求减少向蒸发器的制冷剂供应以防止液态制冷剂穿过蒸发器，而一个要求增加向蒸发器的制冷剂供应以增大吸入压力。在这样的情况下，将通常选择要求减少向蒸发器供应制冷剂的控制策略，因为与增大吸入压力相比，防止对压缩机的潜在损坏被认为更重要。然而，这可能导致蒸汽压缩系统的低效启动。

us5,077,983披露了一种用于提高脉冲式膨胀阀热泵的效率的方法和设备。在正常操作过程中，膨胀阀脉动以控制制冷剂到蒸发器部件的流动。膨胀阀在比例积分算法的控制下脉动来控制压缩机排气温度以将其保持在使稳态系统效率最大化的目标温度上。在压缩机启动期间，中断了膨胀阀的这种排气温度控制，并且代之以膨胀阀的恒定占空比脉冲，直到排气温度达到预定值。

发明披露

本发明的实施例的目的是提供一种用于控制蒸汽压缩系统的方法，其中提高了蒸汽压缩系统的效率，同时使对压缩机的损坏风险最小化。

本发明实施例的另一个目的是提供一种用于控制蒸汽压缩系统的方法，其中保持可接受的吸入压力水平，同时使压缩机由于液态制冷剂到达压缩机而造成损坏的风险最小化。

本发明提供了用于控制蒸汽压缩系统的方法，该蒸汽压缩系统包括安排在制冷剂路径中的压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，该制冷剂路径限定将该蒸发器的出口与该压缩机的入口互连的吸入管线，该方法包括以下步骤：

-获得离开该蒸发器并进入该吸入管线的制冷剂的过热值，

-获得在该吸入管线中流动的制冷剂的吸入压力，

-在所获得的过热值低于下限阈值过热值的情况下，请求根据第一控制策略操作该膨胀阀，在该第一控制策略中，关闭该膨胀阀，直到该过热值增大到高于该下限阈值过热值，

-在所获得的吸入压力低于下限阈值吸入压力值的情况下，请求根据第二控制策略来操作该膨胀阀，在该第二控制策略中，将该膨胀阀保持打开直到该吸入压力增大到高于该下限阈值吸入压力值，

-在仅请求该第一控制策略或仅请求该第二控制策略的情况下，选择所请求的控制策略，并且

-在请求该第一控制策略以及该第二控制策略的情况下，持续不超过预定义的最大时间段的时间段地选择该第二控制策略。

本发明涉及用于控制蒸汽压缩系统的方法。在本文的上下文中，术语‘蒸气压缩系统’应理解为是指以下任何系统：其中一种流体介质流(如制冷剂)循环并被交替地压缩和膨胀，由此提供对一定体积的制冷或加热。因此，该蒸气压缩系统可以是制冷系统、空调系统、热泵等。

该蒸气压缩系统包括安排在制冷剂路径中的压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。因此，在制冷剂路径中流动的制冷剂在被供应到冷凝器之前通过压缩机被压缩。在冷凝器中，制冷剂至少部分冷凝，同时与环境进行热交换，其方式为使得热量从流过冷凝器的制冷剂中排出。接着，制冷剂被传递到膨胀阀，在膨胀阀处，制冷剂在进入蒸发器之前膨胀。因此，膨胀阀控制到蒸发器的制冷剂供应。进入蒸发器的制冷剂处于液气混合状态。在蒸发器中，制冷剂的液态部分至少部分地蒸发，同时与环境进行热交换，其方式为使得热量被流过蒸发器的制冷剂吸收。最后，制冷剂再次被供应至压缩机。

制冷剂路径限定将蒸发器的出口和压缩机的入口互连的吸入管线。因此，离开蒸发器的制冷剂进入吸入管线，并且经由吸入管线流到压缩机。

根据该方法，获得离开蒸发器并进入吸入管线的制冷剂的过热值。如上所述，过热值是离开蒸发器的制冷剂的温度与制冷剂的露点之间的差。因此，过热值取决于离开蒸发器的制冷剂的温度以及压力。过热值可以通过直接测量过热值来获得。作为替代方案，可以从一个或多个其他测量参数中推导出过热值，例如离开蒸发器的制冷剂的温度和压力、或离开蒸发器的制冷剂的温度和进入蒸发器的制冷剂的温度、或蒸发温度。

另外，获得在吸入管线中流动的制冷剂的吸入压力。吸入压力是在吸入管线中占主导的压力。可以直接测量吸入压力，例如，借助于安排在吸入管线中的压力传感器。作为替代方案，可以从一个或多个其他测量参数中推导出吸入压力。

接下来，将所获得的过热值和所获得的吸入压力与相应的下限阈值进行比较。

在所获得的过热值低于下限阈值过热值的情况下，请求根据第一控制策略来操作膨胀阀。根据该第一控制策略，关闭膨胀阀直到过热值增大到高于下限阈值过热值。

如上所述，当过热值非常低时，这指示液态制冷剂沿蒸发器的几乎整个长度存在，并且因此如果允许过热值进一步降低，则存在液态制冷剂进入吸入管线、可能甚至到达压缩机的风险。因此，在这种情况下必须减少制冷剂到蒸发器的供应，并且这可以通过保持膨胀阀关闭直到过热值增大到高于下限阈值过热值的水平来获得。下限阈值过热值可以有利地表示过热值，低于该过热值时，存在液态制冷剂进入吸入管线的巨大风险。

在所获得的吸入压力低于下限阈值吸入压力的情况下，请求根据第二控制策略来操作膨胀阀。根据第二控制策略，膨胀阀保持打开，直到吸入压力已经增大到高于下限阈值吸入压力值。

如上所述，非常低的吸入压力是不期望的。可以通过增加制冷剂到蒸发器的供应或通过至少不减少向蒸发器的制冷剂供应来增大吸入压力，由此增加通过蒸发器的制冷剂的量并增大吸入压力。这可以通过保持膨胀阀打开直到吸入压力已经增大到高于下限阈值吸入压力值的水平来获得。下限阈值吸入压力值可以有利地表示吸入压力值，低于该吸入压力值时，存在蒸汽压缩系统将无效率地运行的风险。

取决于过热值和吸入压力值，可以不请求第一和第二控制策略中任一者，可以只请求第一控制策略，仅请求第二控制策略，或者可以请求第一控制策略以及第二控制策略。

在不请求第一和第二控制策略中任一者的情况下，可以根据标准或正常控制策略控制膨胀阀，例如控制膨胀阀的开度以便获得参考过热值。

在仅请求第一控制策略的情况下，选择第一控制策略，即，根据第一控制策略控制膨胀阀。因此，在这种情况下，膨胀阀关闭直到过热值增大到高于下限阈值过热值。

类似地，在仅请求第二控制策略的情况下，选择第二控制策略，即，根据第二控制策略控制膨胀阀。因此，在这种情况下，膨胀阀保持打开，直到吸入压力已经增大到高于下限阈值吸入压力值。

然而，在选择第一控制策略以及第二控制策略的情况下，存在冲突，因为第一控制策略将试图关闭膨胀阀，而第二控制策略将试图保持膨胀阀打开。因此，必须关于选择两个所请求的控制策略中的哪一个控制策略来进行选择。在正常情况下，将授予第一控制策略高于第二控制策略的优先级，因为非常低的过热值的后果被认为比非常低的吸入压力的后果更严重。然而，在一些情况下，这可能导致蒸汽压缩系统未正确运行的情况。

根据本发明的方法，在请求第一控制策略以及第二控制策略的情况下，持续不超过预定义的最大时间段的时间段地选择第二控制策略。因此，授予第二控制策略高于第一控制策略的优先级，但是仅持续由预定义的最大时间段限定的有限时间段。因此，在冲突的情况下，如上所述，膨胀阀保持打开以便增大吸入压力，直到吸入压力已经增大到高于下限阈值吸入压力值，或直到预定的最大时间段已经过去，或者直到不再有冲突，即直到仅请求第一控制策略和第二控制策略中的一者，或者没有请求控制策略为止。

授予第二控制策略高于第一控制策略的优先级确保了增大吸入压力，并且因此蒸汽压缩系统正确操作。特别地，在压缩机启动之后发生冲突的情况下，确保了使蒸汽压缩系统快速进入正常操作状况。另一方面，由于仅持续有限的时间段地授予第二控制策略高于第一控制策略的优先级，因此使由于液态制冷剂通过蒸发器而导致压缩机损坏的风险最小化。

预定义的最大时间段可以有利地具有以下时间段的长度：在该时间段内，认为可以接受在低于下限阈值过热值的过热值下操作蒸汽压缩系统，例如确保液态制冷剂通过蒸发器达到可能导致压缩机损坏的程度的风险最小的时间段。预定义的最大时间段可以例如在30秒至10分钟的间隔内，诸如在1分钟至7分钟的间隔内，诸如在2分钟至5分钟的间隔内，诸如大约几分钟的量级。对于给定的蒸气压缩系统，可以以考虑蒸气压缩系统的局部运行状况和设计特征这样的方式来选择预定义的最大时间段。

因此，通过根据本发明的方法控制蒸汽压缩系统，确保获得可接受的吸入压力，由此确保蒸汽压缩系统的正确运行，同时确保使由于液态制冷剂到达压缩机引起压缩机损坏的风险最小化。

该方法可以进一步包括以下步骤：在请求该第一控制策略以及该第二控制策略的情况下，当该预定义的最大时间段已经过去时，切换到该第一控制策略，或者当该吸入压力已经增大到高于该下限阈值吸入压力值时，由此不再请求该第二控制策略。

如果存在冲突并且因此如上所述选择第二控制策略，则必须确保第二控制策略仅持续有限的时间段地被授予高于第一控制策略的优先级。因此，根据本实施例，如果预定时间段已经过去而吸入压力没有增大到高于下限阈值吸入压力值，则第一控制策略被授予高于第二控制策略的优先级。因此，执行从第二控制策略到第一控制策略的切换，即，膨胀阀关闭。

另外，在预定时间段过去之前吸入压力增大到高于下限阈值吸入压力值的情况下，也执行从第二控制策略到第一控制策略的切换。在这种情况下，不再请求第二控制策略，并且由此冲突不再存在。因此，接着仅请求第一控制策略，并且因此从第二控制策略到第一控制策略的切换是适当的。

该方法可以进一步包括以下步骤：如果在先前时段内已经请求过该第一控制策略以及该第二控制策略，并且在所述时间段期间已经选择了该第二控制策略，则减小该最大时间段。

根据本实施例，每次发生冲突时，即每次发生请求第一控制策略以及第二控制策略时，该最大时间段并不是应用的固定时间段。相反，当确定第二控制策略可以被授予高于第一控制策略的优先级多长时间时，考虑蒸汽压缩系统的最近历史记录。因此，如果第二控制策略在最近发生的另一冲突时间段期间被授予了高于第一控制策略的优先级，则不期望持续整个最大时间段地授予第二控制策略高于第一控制策略的优先级，因为这将显着增大对压缩机造成损坏的风险。因此，在这种情况下减小最大时间段。

该最大时间段减小的量可以取决于自所述时间段结束以来的时间间隔长度和/或所述时间段的长度。根据本实施例，如果在新的冲突发生之前已经允许自第二控制策略上次被授予高于第一控制策略的优先级以来的足够时间间隔过去，则可以重新赋予整个最大时间段的‘权利’。因此，在该先前时段发生在很长时间以前的情况下，最大时间段的减小可以比该先前时段时是最近发生的情况更小。

另外，如果第二控制策略被授予优先级的该先前时段非常短，则其可能不会认为在整个最大时间段、或几乎整个最大时间段内允许授予第二控制策略高于第一控制策略的优先级是个问题，即使该先前时段是最近发生也是如此。在这种情况下，最大时间段的减少可以相对较小。另一方面，如果该先前时段长，诸如接近整个最大时间段，则可能期望大量减小最大时间段。

该方法可以进一步包括以下步骤：每当请求该第一控制策略以及该第二控制策略，并且选择了该第二控制策略时，允许计数器计数上升，该计数器被允许计数上升直到该计数器达到与该预定义的最大时间段相对应的值。

根据本实施例，每当发生冲突时，并且只要第二控制策略被授予高于第一控制策略的优先级，计数器就计数上升。由此，可以容易地确保部持续超过最大时间段的时间段地授予第二控制策略高于第一控制策略的优先级。如果冲突由于某种原因而结束，例如因为不再请求控制策略中的一者或者因为已经过去了最大时间段，则计数器至少停止。因此，可以确保即使冲突时段被没有冲突的时段打断，仍然不会持续超过最大时间段的组合时间段地授予第二控制策略高于第一控制策略的优先级。

根据一个实施例，当累积计数器设置达到与最大时间段相对应的值时，在蒸汽压缩系统被重置之前，可能不再授予第二控制策略高于第一控制策略的优先级。由此，当蒸气压缩系统在下限阈值吸入压力值附近运行时，可以在长时间段上防止允许授予第二控制策略高于第一控制策略的优先权的小时间段。这保护了压缩机。

应当注意，在已经减小最大时间段的情况下，如上所述，允许计数器计数上升到与减小后的最大时间段相对应的值。或者计数器可以在与该减小相对应的水平开始。

该方法可以进一步以下步骤：每当所获得的吸入压力高于该下限阈值吸入压力值，并且因此不请求该第二控制策略时，和/或每当所获得的过热值高于该下限阈值过热值，并且因此不请求该第一控制策略时，允许该计数器计数下降。

根据本实施例，允许计数器在不发生冲突的时间段期间计数下降。由此，可以重新赋予另一个授予第二控制策略高于第一控制策略的优先权的时段的‘权利’。如果计数器已经计数下降，但是当新的冲突发生时没有达到‘零’，则最大时间段仅仅减小与计数器状态相对应的量。因此，最大时间段的减小取决于先前冲突时段的时长以及自先前冲突时段结束以来过去的时间，因为在先前冲突时段期间允许计数器计数上升，并且在先前冲突时段结束以来的时段期间允许计数器计数下降。

在计数上升和计数下降过程中，计数器的计数速率可以完全相同。在这种情况下，自先前冲突时段结束以来过去的时间一但等于先前冲突时段的长度，就重新赋予整个最大时间段的‘权利’。

作为替代方案，计数器的计数上升速率可以不同于计数器的计数下降速率。例如，计数上升速率可以比计数下降速率更快。在这种情况下，为了重新赋予整个最大时间段的‘权利’，自先前冲突时段结束以来过去的时间间隔必须比先前冲突时段的长度更长。这样为压缩机提供更好的保护。

该方法可以进一步以下步骤：在所获得的过热值低于该下限阈值过热值并且选择了该第一控制策略的情况下逐渐增大该下限阈值过热值，直到增大后的下限阈值过热值达到上限阈值过热值，或者直到该过热值增大到高于该增大后的下限阈值过热值。

当离开蒸发器的制冷剂的过热值仅略微低于下限阈值过热值时，实际过热值与下限阈值过热值之间的误差非常小。因此，仅稍微或缓慢地调整膨胀阀的开度。这可能具有以下结果：在过热值增大到高于下限阈值过热值并且由此达到可接受的过热值之前需要相对长的时间。

根据本实施例，并且为了避免上述缺点，当所获得的过热值降低到低于下限阈值过热值时，增大下限阈值过热值。由此，实际过热值与下限阈值过热值之间的误差增加。因此，以更激进的方式调整膨胀阀的开度，并且因此过热值更快地增大。

增大下限阈值过热值，直到其达到上限阈值过热值，或直到过热值增大到高于增大后的下限过热值。上限阈值过热值可以优选地对应于的极限为超过该极限时，就不期望增大下限阈值过热值。例如，可能不期望将下限阈值过热值增大到太接近过热设定点值的水平。

在所获得的过热值增大到高于在下限阈值过热值已经增大到上限阈值过热值之前的增大后的下过热阈值的情况下，则已经解决了低过热值的问题，并且不再存在为了建立更大的误差而增大下限阈值过热值的理由。因此，在这种情况下也停止增大下限阈值过热值。

该方法可以进一步包括以下步骤：当所获得的过热值增加到高于该上限阈值过热值时，降低该增大后的下限阈值，直到降低后的下限阈值过热值达到原始下限阈值过热值。

根据本实施例，当过热值已经增大到可接受的水平，即高于上限阈值过热值时，下限阈值过热值逐渐降低到原始水平。

该方法可以进一步包括以下步骤：

-监视控制策略的选择并确定在预定义的时间间隔期间在该第一控制策略与该第二控制策略之间执行切换的次数，并且

-在该预定义的时间间隔期间执行该第一控制策略与该第二控制策略之间的切换的次数超过预定义的阈值的情况下防止选择该第二控制策略。

在对膨胀阀的控制在有限的时间间隔内在第一控制策略与第二控制策略之间连续切换的情况下，这指示低过热值以及低吸入压力在蒸汽压缩系统中继续占优势，并且这些问题没有得到解决，因为当应用先前控制策略时，控制策略中的每次切换抵消了关于这些问题之一获得的结果。在这些情况下，认为低过热值是最关键的，因为这可能导致液态制冷剂通过蒸发器，并且由此可能有损坏压缩机的风险。

因此，在这种情况下，决定必须增大过热值，即使这导致非常低的吸入压力。因此，可以在至少在一段时间内防止选择第二控制策略，例如，直到达到可接受的过热值。

可以进一步基于所获得的吸入压力执行防止选择第二控制策略的步骤。例如，可以仅在吸入压力也低于某一低水平、例如下限阈值吸入压力值时才执行这个步骤。

一旦吸入压力已经增大到可接受的水平，则可以在再次有可能以上述方式选择第二控制策略的意义上重新激活第二控制策略。

附图简要说明

现在将参考附图更详细地描述本发明，在附图中

图1是展示了在蒸气压缩系统的正常操作过程中过热值根据时间的变化的曲线图，

图2是展示了在低过热时段期间过热值根据时间的变化的曲线图，

图3是展示了在低吸入压力时段期间吸入压力根据时间的变化的曲线图，

图4是展示了根据本发明的实施例用于控制蒸汽压缩系统的方法的曲线图，

图5是展示了根据本发明的实施例用于控制蒸汽压缩系统的方法的状态图，

图6展示了根据本发明实施例的、其中调整下限阈值过热值的方法，

图7是展示了根据本发明实施例的、其中调整下限阈值过热值的方法的状态图，并且

图8是通过根据本发明的实施例的一种方法来控制的蒸气压缩系统的简图。

附图详细说明

图1是展示了在蒸气压缩系统的正常操作过程中过热值根据时间的变化的曲线图。蒸汽压缩系统是通过对相对于蒸发器安排在上游的膨胀阀的开度进行调整来调整向蒸发器的制冷剂供应来加以控制。控制向蒸发器的制冷剂供应以便获得离开蒸发器的制冷剂的过热值，该过热值等于过热参考值shref。从图1的曲线图可以看出过热值接近过热参考值。

图2是展示了在低过热时段期间过热值根据时间的变化的曲线图。从图2的曲线图可以看出，过热值最初朝过热下限阈值(sh关闭设定点)显着减小。

当离开蒸发器的制冷剂的过热值非常低时，这表明液态制冷剂沿几乎蒸发器的整个长度存在。因此，如果过热值进一步降低，则存在液态制冷剂经过蒸发器，而潜在地到达压缩机的风险。因此，当过热值低时，需要采取措施提高过热值，由此保护压缩机。

当过热值降低到低于下限阈值过热值(sh关闭设定点)时，膨胀阀根据第一控制策略操作。根据第一控制策略，膨胀阀关闭，直到过热值增大到高于下限阈值过热值(sh关闭设定点)。当膨胀阀关闭时，对蒸发器的制冷剂供应停止。因此，蒸发器中的液态制冷剂的量减少，并且由此离开蒸发器的制冷剂的过热增加。

从图2的曲线图可以看出，在关闭膨胀期之后过热值增大。

图3是展示了在低吸入压力时段期间吸入压力根据时间的变化的曲线图。从图3的曲线图可以看出，吸入压力最初朝吸入压力下限阈值(lop设定点)显着减小。

当吸入压力低时，存在蒸汽压缩系统不能正确操作的风险。因此，当检测到低吸入压力时，期望采取措施增大吸入压力，由此确保蒸汽压缩系统正确操作。

当吸入压力降低到低于下限阈值吸入压力值(lop设定点)时，膨胀阀根据第二控制策略操作。根据第二控制策略，膨胀阀保持打开，直到吸入压力已经增大到高于下限阈值吸入压力值(lop设定点)。当膨胀阀保持打开时，确保了向蒸发器连续供应制冷剂。因此，离开蒸发器并进入吸入管线的制冷剂的量至少不减少，这将增大吸入压力。

从图3的曲线图可以看出，在保持膨胀阀打开的时间段之后吸入压力增大。

应用了图2所展示的控制方法和图3所展示的控制方法以便在异常情况下、即在低过热值(图2)的情况下或在低吸入压力的情况下(图3)保护蒸汽压缩系统。只要这些情况中的仅一者发生，即低过热值，但是可接受的吸入压力；或低吸入压力，但是可接受的过热值，则仅应用第一或第二控制策略，以便为蒸汽压缩系统提供相关保护。

然而，在上述两种情况同时发生的情况下，不可能应用第一控制策略和第二控制策略，因为第一控制策略要求膨胀阀关闭，而第二控制策略策略要求膨胀阀保持打开。因此，存在冲突，并且必须确定选择哪个控制策略。以下将参照图4进一步对此进行描述。

图4是展示了根据本发明的实施例用于控制蒸汽压缩系统的方法的曲线图。该曲线图示出了根据时间变化的输入状态、冲突指示器、输出状态和计数器状态。

输入状态指示对于任何给定时间是否请求第一控制策略(sh关闭)、请求第二控制策略(lop)和/或请求另一控制策略(其他)。以上已经参考图2描述了第一控制策略(sh关闭)，并且以上已经参考图3描述了第二控制策略(lop)。当既不请求第一控制策略(sh关闭)也不请求第二控制策略(lop)时，应用另一控制策略(其他)，例如，如以上参考图1所述的。

在请求第一控制策略(sh关闭)以及第二控制策略(lop)的情况下，存在冲突，因为第一控制策略(sh关闭)要求膨胀阀关闭，而第二控制策略(lop)要求膨胀阀保持打开。另一方面，如果仅请求第一控制策略(sh关闭)或第二控制策略(lop)，则不存在冲突，并且可以仅选择所请求的控制策略。

冲突指示器指示是否存在冲突。因此，如果冲突指示器指示‘是(yes)’，则存在冲突，即，同时请求第一控制策略(sh关闭)以及第二控制策略(lop)。类似地，如果冲突指示器指示‘否(no)’，则不存在冲突，即，仅请求第一控制策略(sh关闭)或第二控制策略(lop)中的一者、或请求另一控制策略。

输出状态指示选择了哪个控制策略，即在任何给定时间是选择第一控制策略(sh关闭)、第二控制策略(lop)还是另一控制策略(其他)。如果冲突指示器指示‘否’，则仅选择所请求的控制策略。

另一方面，如果冲突指示器指示‘是’，则选择第二控制策略(lop)。当这发生时，计数器开始计数上升，以便确保仅允许持续有限的时间段地选择第二控制策略(lop)。当冲突不再存在时，即当冲突指示器指示‘否’时，计数器开始计数下降。

在时刻1，冲突指示器切换到‘是’，因为同时请求第一控制策略(sh关闭)以及第二控制策略(lop)。其结果是，输出状态从‘其他’切换到‘lop’，即选择第二控制策略(lop)，并且计数器开始计数上升。

在时刻2，冲突指示器切换到‘否’，因为不再请求第一控制策略(sh关闭)。由此，仅请求第二控制策略(lop)，并且冲突不再存在。因此，仍然选择第二控制策略(lop)，因为它是所请求的唯一控制策略。然而，计数器开始计数下降，因为冲突不再存在。

在时刻3，冲突指示器再次切换到‘是’，因为请求第一控制策略(sh关闭)，并且仍然请求第二控制策略(lop)。因此，冲突再一次存在。因此，选择第二控制策略(lop)，并且计数器再次开始计数上升。从时刻2到时刻3，计数器值已经减少，因为计数器一直在计数下降。然而，它还没有达到零值，因为自先前冲突期在时刻2结束以来所经过的时间并非长到足以抵消在先前冲突期间选择第二控制策略(lop)。因此，允许选择第二控制策略(lop)的最大时间段减少了与在时刻3的计数器值相对应的量。

在时刻4，冲突指示器切换到‘否’，因为不再请求第二控制策略(lop)。因此，仅请求第一控制策略(sh关闭)，并且冲突不再存在。结果，输出状态从‘lop’切换到‘sh关闭’，即选择第一控制策略(sh关闭)。另外，计数器开始计数下降，因为冲突不再存在。

在时刻5，冲突指示器切换到‘是’，因为再次请求第二控制策略(lop)，并且仍然请求第一控制策略(sh关闭)。因此，冲突再一次存在。因此，输出状态从‘sh关闭’切换到‘lop’，即选择第二控制策略(lop)。另外，计数器再次开始计数上升。

在时刻6，计数器达到预定义的最大值(lop最大时间)，指示选择第二控制策略(lop)不再安全。因此，输出状态从‘lop’切换到‘sh关闭’，即选择第一控制策略(sh关闭)。由于冲突指示器仍指示‘是’，所以计数器没有计数下降，而是保持在预定义的最大值(lop最大时间)。

在时刻7，冲突指示器切换到‘否’，因为既不请求第一控制策略(sh关闭)，也不请求第二控制策略(lop)。因此，输出状态切换为‘其他’，计数器开始计数下降。

在时刻8，请求第二控制策略(lop)，并且输出状态切换到‘lop’。计数器继续计数下降，因为不存在冲突。

在时刻9，请求第一控制策略(sh关闭)，冲突指示器切换到‘是’，输出状态保持在‘lop’，并且计数器开始计数上升。在冲突期间选择第二控制策略(lop)再一次是安全的，因为已经允许计数器计数下降，即自先前冲突期以来已经过去了足够的时间。

在时刻10，冲突指示器切换到‘否’，因为不再请求第二控制策略(lop)。接下来的时间段中在一些时间内请求第一控制策略(sh关闭)，并且在一些时间内请求另一个控制策略(其他)，但是不存在冲突。因此，计数器计数下降，直到其达到零，并且计数下降停止。于是自先前冲突期以来已经过去了足够的时间，以确保在冲突期间选择第二控制策略在整个最大时间段内是安全的。

在时刻11，再一次请求第二控制策略(lop)，冲突指示器切换到‘是’，输出状态切换到‘lop’，并且计数器再次开始计数上升。

图5是展示了根据本发明实施例用于控制蒸汽压缩系统的方法的状态图。在步骤12，开始蒸汽压缩系统的控制，例如，通过启动蒸汽压缩系统的压缩机。

在步骤13，选择‘lop优先模式’，从而允许在冲突的情况下，即在同时选择第一控制策略(sh关闭)和第二控制策略(lop)的情况下选择第二控制策略(lop)。将计数器设置为零。

在步骤14，监视是否存在冲突，即是否同时请求第一控制策略(sh关闭)和第二控制策略(lop)。

在检测到冲突的情况下，过程前进到步骤15，在该步骤中选择第二控制策略(lop)，即，相对于第一控制策略(sh关闭)给予第二控制策略(lop)优先。另外，计数器开始计数上升。在相对于第一控制策略(sh关闭)对第二控制策略(lop)给予优先的同时，监视是否继续存在冲突，即是否继续同时请求第一控制策略(sh关闭)以及第二控制策略lop)。另外，监视计数器值。

在不再存在冲突的情况下，或者在计数器达到预定义的最大计数器值的情况下，过程前进到步骤16，在该步骤中不再相对于第一控制策略(sh关闭)给予第二控制策略(lop)优先。因此，如果当过程前进到步骤16时仍然存在冲突，则选择第一控制策略(sh关闭)而不是选择第二控制策略(lop)，即执行控制策略的切换。另外，计数器停止。最后，当过热值增大到高于下限阈值过热值时，该过程返回到步骤14，并且因此不再请求第一控制策略(sh关闭)。在步骤14，计数器开始计数下降，直到达到零计数器值，或直到由于新的冲突再一次使过程前进到步骤15。

图6展示了根据本发明实施例的、其中调整下限阈值过热值的方法。图6a、6b和图6c示出了三个曲线图，展示了在膨胀阀根据第一控制策略进行操作过程中获得的过热值(sh)和膨胀阀的开度(od)的对应值。

图6a展示了应用固定的下限阈值过热值的实施例。当过热值(sh)降低到低于下限阈值过热值(sh关闭固定设定点)时，膨胀阀的开度(od)减小。然而，由于过热值(sh)仅略低于下限阈值过热值(sh关闭固定设定点)，因此开度(od)仅略微且缓慢地减小。因此，对过热值(sh)的影响仅非常小，并且因此过热值(sh)缓慢增大。因此，在过热值(sh)已经增大到高于下限阈值过热值(sh关闭固定设定点)之前可能需要很长时间。

选择下限阈值过热值(sh关闭固定设定点)的方式为使得其比过热最小值(smmin)低至少2k，低于该过热最小值，过热值在蒸汽压缩系统的正常操作过程中就不允许降低，在正常操作中，该蒸汽压缩系统根据过热参考值(shref)进行操作。

图6b展示了根据本发明的实施例的方法，其中根据第一控制策略控制膨胀阀的开度。当过热值(sh)降低到低于下限阈值过热值(sh关闭固定设定点)时，下限阈值过热值(sh关闭动态设定点)开始逐渐增大。由此，过热值(sh)与下限阈值过热值(sh关闭动态设定点)之间的差增大。由于这个差被用作用于控制膨胀阀的开度的控制参数，所以与图6a中所展示的实施例的情况相比，膨胀阀的开度更快地并且更大程度地减小。这可以在图6b中看到。还可以看出，这导致过热值(sh)比图6a中所展示的实施例更快地增大。

增大下限阈值过热值(sh关闭动态设定点)，直到过热值(sh)已经增大到高于初始下限过热阈值(sh关闭固定设定点)。接着，增大后的下限阈值过热值(sh关闭动态设定点)保持在当前水平，直到过热值(sh)已经增大到高于上限阈值过热值(sh关闭固定设定点+sh关闭范围)。然后，增大后的下限阈值过热值再次逐渐降低，直到其达到原始下限阈值过热值(sh关闭固定设定点)。

选择上限阈值过热值(sh关闭固定设定点+sh关闭范围)的方式为使得其比原始较低过热阈值(sh关闭固定设定点)高至少2k，如图6a中所指示的。

仅允许增大后的下限阈值过热值(sh关闭动态设定点)增大到比在蒸气压缩系统的正常操作过程中应用的过热参考值(shref)低至少1k的水平。

图6c展示了根据本发明的另一个实施例的方法，其中根据第一控制策略控制膨胀阀的开度。类似于图6b中所展示的实施例，当过热值(sh)降低到低于下限阈值过热值(sh关闭固定设定点)时，增大下限阈值过热值(sh关闭动态设定点)。然而，在图6c所展示的实施例中，响应于膨胀阀的开度(od)的减小，过热值比在图6b中所展示的实施例增大得慢。因此增大后的下限阈值过热值(sh关闭动态设定点)在过热值(sh)增大到高于原始下限阈值过热值(sh关闭固定设定点)之前达到上限阈值过热值(sh关闭固定设定点+sh关闭范围)。

当增大后的下限阈值过热值(sh关闭动态设定点)达到上限阈值过热值(sh关闭固定设定点+sh关闭范围)时，停止增大下限阈值过热值(sh关闭动态设定点)，并且增大后的阈值过热值(sh关闭动态设定点)保持在这个值，直到过热值(sh)达到上限阈值过热值(sh关闭固定设定点+sh关闭范围)。接着，如上所述再次减小增大后的下限阈值过热值(sh关闭动态设定点)。

选择上限阈值过热值(sh关闭固定设定点+sh关闭范围)的方式为使得其比过热参考值(shref)、即在蒸汽压缩系统的正常操作过程中预期达到的过热值低至少2k。

图7是展示了根据本发明实施例的、其中调整下限阈值过热值的方法的状态图。在步骤17，基于测量的过热值来控制蒸汽压缩系统的膨胀阀，并且以便获得离开蒸发器的制冷剂的参考过热值。另外，监视过热值。

在过热值降低到低于下限阈值热过值的情况下，并且如果选择第一控制策略(sh关闭)，则过程前进到步骤18，在该步骤中，根据第一控制策略(sh关闭)操作膨胀阀，并且增大下限阈值过热值(sh关闭动态设定点)，同时监视过热值(sh)。

如果过热值(sh)增大到高于初始下限阈值，并且因此不再请求第一控制策略(sh关闭)，或者如果增大后的下限阈值过热值(sh动态设定点)达到上限阈值过热值(maxsetpoint)，则该过程前进到步骤19。

在步骤19，仍然根据第一控制策略(sh关闭)控制膨胀阀的开度。下限阈值过热值(sh动态设定点)不再增大，而是保持在恒定水平。同时，监视过热值(sh)。

如果过热值(sh)降低到低于原始下限阈值过热值(sh关闭固定设定点)，则该过程返回到步骤18。如果过热值(sh)增大到高于上限阈值过热值(sh关闭固定设定点+sh关闭范围)，则该过程返回到步骤17，并且根据正常控制策略控制膨胀阀的开度。同时，增大后的下限阈值过热值(sh动态设定点)降低，直到其达到原始下限阈值过热值(sh关闭固定设定点)。

图8是通过根据本发明的实施例的一种方法来控制的蒸气压缩系统20的简图。蒸气压缩系统20包括被安排在制冷剂路径中的压缩机21、冷凝器22、膨胀阀23和蒸发器24。吸入管线25将蒸发器24的出口与压缩机21的入口互连。

在该制冷剂路径中流动的制冷剂在该压缩机21中被压缩。经压缩的制冷剂被供应至冷凝器22，其在该处至少部分地冷凝，并且与环境产生热交换，其方式为使得从流经冷凝器22的制冷剂排出热量。接着，制冷剂被供应到膨胀阀23，在膨胀阀中，制冷剂在被供应到蒸发器24之前膨胀。因此，借助于膨胀阀23控制了对蒸发器24的制冷剂供应。在蒸发器24中，制冷剂的液态部分至少部分地蒸发，并且与环境进行热交换，其方式为使得热量被流过蒸发器24的制冷剂吸收。最后，制冷剂经由吸入管线25供应到压缩机21。

安排了温度传感器26和压力传感器27来分别测量离开该蒸发器24并进入吸入管线25的制冷剂的温度和压力。这允许计算离开蒸发器24的制冷剂的过热值，并且获得吸入压力的单独测量。

测量的温度和压力值被供应给安排成用于控制膨胀阀23的开度的喷射控制器28。基于接收到的温度和压力值，喷射控制器28确定应选择第一控制策略、第二控制策略还是另一控制策略来控制膨胀阀23的开度。这是以上述方式并根据本发明的实施例来执行。一旦已经选择了控制策略，喷射控制器28就向膨胀阀23供应控制信号，以便根据所选择的控制策略来控制膨胀阀23的开度。