[发明专利]生成活塞冲程速度和长度信号的可变排量往复活塞单元

说明书

本发明提供一种可变排量往复活塞单元，以改善活塞单元性能。可变排量往复活塞单元包括处理单元、传感器探头和目标。处理单元配置为：从传感器探头接收信号，当目标从在传感器探头处存在移动到在传感器探头处不存在时，信号允许测量第一时间戳，当目标从在传感器探头处不存在移动到在传感器探头处存在时，信号允许测量第二时间戳；通过将第一函数应用于所述第一时间戳中的至少两个时间戳或所述第二时间戳中的至少两个时间戳来确定活塞的周期性；通过将由第一时间戳和第二时间戳生成的目标脉冲持续时间与周期性进行比较，确定目标占空比；并且根据周期性和目标占空比生成指示冲程速度和冲程长度的信号。

技术领域

本申请涉及改进的可变排量往复活塞单元，其以低等待时间生成指示当前活塞冲程速度和活塞冲程长度的信号。

背景技术

在下文中，将在可变排量压缩机的背景下描述可变排量往复活塞单元。然而，这仅是本发明的背景的示例。对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可应用于任何可变排量往复式活塞单元、机器和/或集合体，例如可变排量压缩机或泵。

美国专利公开US 6,991,435B2涉及一种可变排量压缩机，其包括处理单元，该处理单元基于传感器的输出信号来估计斜盘的倾斜角。

发明内容

本发明的目的是在车辆操作中提高效率、减少燃料消耗并减少废气排放。本发明的另一目的包括提高车辆空调操作的安全性并提高空调压缩机的操作可靠性。另一个目的是提高精度并减少压缩机扭矩计算的等待时间。另一个目的是提供压缩机操作的附加监测能力。另一个目的是提高精度，并减少压缩机活塞冲程长度反馈的延迟，并改善压缩机活塞往复频率的反馈。

本发明的目的通过权利要求1的主题解决。

特别地，这些目的由一种可变排量往复活塞单元解决，例如压缩机或泵，其用于生成指示活塞冲程速度(往复频率)和活塞冲程长度的信号，该可变排量往复活塞单元包括至少一个处理单元、至少一个传感器探头、至少一个目标，活塞具有上止点(TDC)和下止点(BDC)，并且，所述至少一个处理单元配置为从传感器探头接收信号，当目标相对于传感器探头移动时，传感器探头指示目标的存在和/或不存在，当目标从在传感器探头处存在移动到在传感器探头处不存在时，信号允许测量第一时间戳(时间可以在信号的边沿或侧面测量)，且当目标从在传感器探头不存在移动到在传感器探头处存在时，信号允许测量第二时间戳；通过将第一函数应用于第一时间戳中的至少两个时间戳或第二时间戳中的至少两个来确定周期性(即，在两个边沿和/或两个侧面之间)；周期性可以与活塞的时间周期或往复频率相关。第一时间戳可以对应于信号的上升沿，且第二时间戳可以对应于信号的下降沿(侧面)。第一时间戳可以对应于信号的下降沿(侧面)且第二时间戳可以对应于信号的上升沿，通过将由第一时间戳中的至少一个时间戳和第二时间戳中的至少一个时间戳生成的目标脉冲持续时间与时间周期进行比较，来确定目标占空比；并且，根据时间周期和目标占空比生成指示冲程速度(或冲程频率)和冲程长度的信号，其中传感器探头、目标和活塞相对于彼此定位，使得当活塞朝向上止点(TDC)位置行进时，目标从在传感器探头处不存在移动到在传感器探头处存在，且使得当活塞朝向下止点(BDC)位置行进时，目标从在传感器探头处存在移动到在传感器探头处不存在；

本发明的优点包括更快和明显更准确的活塞运动反馈。更快，更准确的活塞运动反馈可通过提高斜盘角度控制的速度(尤其是通过启用新型的压缩机控制)来提高车辆效率并减少燃料消耗和废气排放。通常通过调节压缩机中的压力差来控制斜盘角度，从而控制活塞冲程长度。以前的压缩机设计包括“泄气孔”。泄气孔导致压缩的制冷剂从压缩机的曲轴箱室流回吸气室，从而增加了能耗和温度。本发明允许减少或关闭泄气孔。关闭或减少泄气孔会导致对斜盘控制的更严格要求。在没有泄气孔的情况下，对斜盘运动做出非常快速的反应至关重要。使用本发明的信号，可以将不稳定的斜盘稳定在控制回路中，特别是可以直接从信号计算或从信号得出的活塞冲程长度，从而可以进行更精确的控制。