[发明专利]压缩机的控制装置、压缩机及空调系统

说明书

一种压缩机控制模块CCM，适于控制可变排量斜盘压缩机的输出，包括：直接计算或从如HVAC控制单元的外部源接收信号，其指示来自可变排量斜盘压缩机的期望或要求输出，即控制目标或设定值；接收值的当前/实际值；接收或计算可变排量斜盘压缩机的斜盘相对于旋转轴线的当前旋转速度和角度或当前活塞冲程长度及其往复频率；可选地接收或计算压缩机、空调系统或来自车辆的额外当前值；确定来自可变排量斜盘压缩机的期望或要求输出与可变排量斜盘压缩机的当前输出之间的差；和向阀驱动单元输出一信号，其将调整斜盘(48)的角度，以使可变排量斜盘压缩机的实际输出更接近或等于在步骤a)中获得的期望或要求输出，还考虑在c)和d)中接收或计算的额外值。

技术领域

本申请涉及用于控制可变排量斜盘压缩机的操作的压缩机控制模块、包括该压缩机控制模块的可变排量斜盘压缩机以及空调系统。

背景技术

通常，用于车辆的空调系统配备有用于冷却和/或加热的制冷剂压缩循环系统。制冷剂压缩循环的核心是在制冷剂循环中压缩和流通制冷剂的压缩机。压缩机通常配置成将蒸发器中的压力保持在较低水平。蒸发器中的压力与节流到蒸发器中的饱和制冷剂的温度直接有关，因此，通过将压力保持较低，压缩机将蒸发器中的温度保持较低。

可变排量斜盘式压缩机在车辆空调系统中很受欢迎。可变排量斜盘压缩机通常由车辆发动机驱动的皮带驱动。可以通过改变斜盘的角度来调整压缩机输出(比如压缩机负载或压缩机对流体所做的功)。

可变排量斜盘压缩机配置成使得旋转斜盘的倾斜角度影响压缩活塞的往复长度。斜盘的倾斜角度通常又通过改变可变排量斜盘压缩机的曲柄室与其吸入室之间的压力差来调节。即，当通过将高压工作流体从排出室引向曲柄室而使曲柄室中的压力增加时，曲柄室与吸入室之间的压力差(Pc-Ps)增加，并且斜盘角度减小(即垂直于主轴移动)，从而活塞的冲程减小。因此，当曲柄室中的压力减小时，斜盘角度增大并且活塞的冲程增大，从而导致压缩机质量流量增大。

现有技术中的可变排量斜盘压缩机的曲柄室通过通常称为“放气口”的固定孔与吸入室恒定连通。在控制阀关闭曲柄室和排出室之间的通道的情况下，由于放气口，曲柄室中的压力降低，直到其达到吸入室中的压力。这将使斜盘的倾斜角度增加到最大，因此使活塞的冲程增加到最大，从而增加压缩机质量流量。

斜盘角度的现有技术控制是通过调节高压工作流体从排出室到曲柄室的流量来完成的。

所得曲柄箱压力与吸入压力之间的主要压差(Pc-Ps)限定斜盘角度。

现有技术的这种配置是众所周知的且很简单，但具有缺点。吸入室和曲柄室之间的放气口导致压力损失，否则其可用于冷却。

另一缺点是现有技术控制在某些条件下趋于不稳定。

由所谓的“外部控制的可变压缩机”使用的电子控制阀通常包括由电子致动器比如螺线管驱动的致动杆。致动杆根据螺线管的接通/关断来移动阀体。外部控制的可变压缩机可以调整蒸发器的出口处的温度，优选在高达12℃的范围内。通过调节蒸发器中的温度，可以优化AC系统用于冷却负载，从而提高冷却效率并降低功耗。

此外，由于在一些实施例中电动控制阀可以控制斜盘垂直于主轴，从而将压缩机的输出/负载设定为最小，因此可以省去用于打开/关闭压缩机的机构(通常是离合器)，从而简化结构并降低制造成本。

现有技术通常涉及吸入压力的开环调节。供暖通风和空调(HVAC)系统为压缩机设定期望吸入压力。将期望吸入压力转换为用于压缩机的电子控制阀的某个驱动信号，该信号设定斜盘位置，从而设定压缩机的输出/负载。通常不测量吸入压力。HVAC控制仅将车厢温度和蒸发器出风口温度用作控制值。该结构大部分是稳定的，但由于未测量吸入压力，因此没有反馈达到实际吸入压力。因此，由于摩擦，该系统易于产生静态误差和磁滞效应。

发明内容