可变容量型压缩机的容量检测装置及具备该容量检测装置的可变容量型压缩机制造方法及图纸

提供一种可变容量型压缩机的容量检测装置及具备该容量检测装置的可变容量型压缩机，能够使用被检测面的形状自由度高、无需加工精度的活塞，并且能进行抗干扰较强的容量推定。可变容量型压缩机的容量检测装置包括位置检测传感器和推定元件，其中，所述位置检测传感器配置在活塞的侧方，将活塞往复运动时活塞的被检测面变位信号加以输出，所述推定元件测定出在最大容量运转时相当于活塞一个冲程程度的所述变位信号的波形图案(A)并加以存储，且检测出当前运转时的相当于活塞一个冲程程度的所述变位信号的波形图案(B)，从而由波形图案(A)与波形图案(B)的比较来推定与当前运转时的活塞冲程对应的当前运转时的容量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可变容量型压缩机的容量检测装置及具备该容量检测装置的可变容量型压缩机
技术介绍
本专利技术涉及能通过改变活塞的冲程来改变排出容量的可变容量型压缩机，尤其涉及运用于可变容量型压缩机中而能适宜地检测压缩机的容量的容量检测装置。一般而言，作为车辆空调设备等中使用的压缩机，已知有一种能对排出容量进行可变控制的可变容量型压缩机(以下也简称为“压缩机”)。在活塞型压缩机中的这种压缩机内，例如能相对于驱动轴倾斜的斜板被收容在曲柄室内。斜板会随着曲柄室的压力升高而垂直地接近驱动轴的轴线(斜板的倾斜角度变小)，另一方面，当曲柄室的压力降低时， 斜板则以接近驱动轴轴线的方式(以斜板的倾斜角度增大的方式)倾斜。压缩机所具备的活塞的冲程与斜板的倾斜状态对应地变化。例如，当曲柄室的压力较高、斜板的倾斜角度较小时，活塞的冲程就较小，相反地，当曲柄室的压力较低、斜板的倾斜角度较大时，活塞的冲程就较大。因此，一旦活塞的冲程小，则排出容量减少，另外，一旦活塞的冲程大，则排出容量也增大。 在这种可变容量型压缩机中，为了进行压缩机自身的控制和使用压缩机的空调装置的制冷回路的控制，往往要求把握压缩机当前运转时的容量。专利文献I公开的已有技术是在活塞上形成有沿其轴向呈锥状的被检测面。在活塞的侧方，面对被检测面配置有非接触型的位置检测传感器。位置检测传感器对因活塞的冲程变化而接近或远离的被检测面 (检测对象点)与位置传感器之间的距离进行检测。空调ECU根据来自位置检测传感器的检测距离信息对活塞的冲程进行检测，并据此来把握压缩机的容量。现有技术文献专利文献专利文献I :日本专利特开2003 - 148357号公报。
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题然而，如专利文献I所述，在由位置传感器与因活塞的冲程变化而接近或远离的被检测面(检测对象点)之间的距离求出排出容量的方法中，对活塞的形状产生较大的制约，并具有以下问题。例如，·需要在作为被检测面的活塞首部背面高精度地形成锥形或台阶形，从而导致成本上升。 即使形成为最现实的单调增加(或单调减少)的锥形，也会使活塞首部的壁厚增力口，导致重量增加。另外，即使由被检测面与位置检测传感器之间的距离算出容量，·在有异物通过传感器与被检测面之间、或是被检测面上发生磨损和伤痕等情况下，其影响也会反映为直接算出的排出容量而成为异常值，因此，抗干扰较弱。·当活塞与缸膛之间的间隙等的松动较大时，即使是相同的活塞冲程，如果运转条件不同，也会使与被检测面之间的距离发生变化。而这种距离的变化会导致检测误差，进而导致容量的计算误差。另外，当因温度而使被检测面与位置检测传感器间的距离发生变化、 或因温度而使检测灵敏度发生变化时，会发生与容量计算有关的温度漂移的问题。因此，本专利技术的技术问题着眼于上述问题，其目的在于提供一种可变容量型压缩机的容量检测装置及具备该容量检测装置的可变容量型压缩机，能够使用与已有技术相比使被检测面的形状自由度大幅度地提高、且不要求加工精度的活塞，并且即使假设在被检测面上发生磨损和伤痕或是因活塞与汽缸内径间的间隙而导致检测信号发生变化时，受其影响也小，能进行抗干扰较强的容量推定。解决技术问题所采用的技术方案 为了解决上述问题，本专利技术的可变容量型压缩机的容量检测装置是能够在通过活塞的往复运动来进行气体压缩，并通过改变活塞的冲程来改变容量的可变容量型压缩机的容量检测装置，其特征是，包括(I)位置检测传感器，该位置检测传感器配置在上述活塞的侧方，上述位置检测传感器将由于活塞的往复运动而在上述位置检测传感器的前方侧横向移动的活塞的形状作为被检测面，并将该被检测面的正对着上述位置检测传感器的部位、即检测对象点在活塞往复运动时接近或远离上述位置检测传感器的变位信号加以输出；以及(2)推定元件，该推定元件测定出在最大容量运转时相当于活塞一个冲程程度的上述变位信号的波形图案(A)并加以存储，且检测出当前运转时的相当于活塞一个冲程程度的上述变位信号的波形图案(B)检测，从而由上述波形图案(A)与上述波形图案(B)的比较来推定与当前运转时的活塞冲程对应的当前运转时的容量。在上述本专利技术的容量检测装置中，在活塞的侧方配置有位置检测传感器，并将由于活塞的往复运动而在位置检测传感器的前方侧(位置检测传感器进行距离测定的方向侦D横向移动的活塞的侧面形状部作为被检测面。因此，在该被检测面上正对着位置检测传感器的部位即检测对象点便与活塞的往复运动对应地在被检测面上依次变化。而且，被检测面如下构成通过活塞的冲程变化而使检测对象点接近或远离位置检测传感器，以这种方式使位置检测传感器将该接近或远离的变位信号作为波形图案形输出。因此，通过输出活塞一个冲程中的变位信号就可得到此时从上止点到下止点为止的活塞一个冲程整个的检测变位信号的波形图案整体。可以将该相当于活塞一个冲程程度的变位信号的波形图案视为与此时压缩机的容量对应。本专利技术以该变位信号的波形图案与压缩机的容量之间的对应为前提，利用了最大容量运转时得到的相当于活塞一个冲程程度的变位信号波形图案(A)中完全包含另一容量运转时的相当于活塞一个冲程程度的变位信号波形图案(B)的特点。即，上述推定元件将最大容量运转时的相当于活塞一个冲程程度的变位信号的波形图案(A)加以测量并存储，且将当前运转时的相当于活塞一个冲程程度的变位信号的波形图案⑶加以检测，将存储的波形图案㈧与检测的波形图案⑶进行比较，由此来把握波形图案(B)相当于到波形图案(A)的哪个部位，藉此，把握当前运转时的活塞一个冲程与最大容量运转时的活塞一个冲程的比例，推定与当前运转时的活塞冲程对应的当前运转时的容量。形成上述被检测面的活塞背面形状成为涉及头部、首部以及汽缸一部的复杂的形状，因此，在各种排出容量的冲程运转时得到的检测信号图案变化丰富。但一旦采用了本专利技术的上述容量推定法，就不必如上述专利文献I记载的那样为了使在活塞上形成的检测面与排出容量一一对应而高精度地制造。因此，增加了容量检测装置的检测面、即活塞部的形状自由度，能够形成更轻、成本低、容易制造的形状。另外，在专利文献I的结构中，在有异物通过位置检测传感器与被检测面之间时，或被检测面上有磨损、伤痕等发生时，其影响很可能会反映为直接算出的排出容量而成为异常值，因此抗干扰的能力极弱，但在本专利技术中，用相当于活塞一个冲程程度的整个的检测波形图案来进行判断，因此，不易受到被检测面上的磨损和伤痕以及异物通过等噪声的影响，抗干扰的能力强。因此，能够更可靠地将此时的压缩机容量精确地推定。在上述本专利技术的容量检测装置中，为了将最大容量运转时相当于活塞一个冲程程度的变位信号波形图案(A)和当前运转时相当于活塞一个冲程程度的变位信号波形图案 (B)分别正确地作为相当于活塞一个冲程程度的波形图案来把握， 上述推定元件将压缩机一个旋转周期的信号、活塞的上止点信号或这两个信号用作将上述波形图案(A)与上述波形图案(B)进行比较时的基准，并且能够通过该比较来推定当前运转时的容量。压缩机一个旋转周期的一半可以视为相当于活塞一个冲程程度的周期，且能够正确地把握从活塞的上止点信号起的哪个时间点开始进入活塞一个冲程。在上述本专利技术的容量检测装置中，作为上述推定元件的压缩机容量推定方法，能够采用以下各种方法。例如，上述推定元件将以规本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.01.21 JP 2010-0109681.一种可变容量型压缩机的容量检测装置，所述可变容量型压缩机能通过活塞的往复运动而进行气体压缩，并通过改变活塞的冲程来改变容量，其特征在于，所述容量检测装置包括 (1)位置检测传感器，该位置检测传感器配置在所述活塞的侧方，所述位置检测传感器将由于活塞的往复运动而在所述位置检测传感器的前方侧横向移动的活塞的形状作为被检测面，并将该被检测面的正对着所述位置检测传感器的部位、即检测对象点在活塞往复运动时接近或远离所述位置检测传感器的变位信号加以输出；以及 (2)推定元件，该推定元件测定出在最大容量运转时相当于活塞一个冲程程度的所述变位信号的波形图案(A)并加以存储，且检测出当前运转时的相当于活塞一个冲程程度的所述变位信号的波形图案(B)，从而由所述波形图案(A)与所述波形图案(B)的比较来推定与当前运转时的活塞冲程对应的当前运转时的容量。2.如权利要求I所述的可变容量型压缩机的容量检测装置，其特征在于， 所述推定元件将压缩机一个旋转周期的信号、活塞的上止点信号或这两个信号用作将所述波形图案(A)与所述波形图案(B)进行比较时的基准，来推定当前运转时的容量。3.如权利要求I或2所述的可变容量型压缩机的容量检测装置，其特征在于， 所述推定元件将以规定的节距比例从所述波形图案(A)切出的多个波形图案与所述波形图案(B)进行比较，以便算出两者的相互相关系数，并将该相互相关系数显示最大值时的容量作为当前运转时的推定容量。4.如权利要求I或2所述的可变容量型压缩机的容量检测装置，其特征在于， 所述推定元件将以规定的节距比例从所述波形图案(A)切出的多个波形图案与所述波形图案(B)进行比较，以便算出两者间的残差的累积和，并将该残差的累积和显示最小值时的容量作为当前运转时的推定容量。5.如权利要求I或2所述的可变容量型压缩机的容量检测装置，其特征在于， 所述推定元件算出所述波形图案(A)和其平均值间的偏差与所述波形图案⑶和其平均值间的偏差之间的差的累积和，且将该偏差的差的累积和显示最小值时的容量作为当前运转时的推定容量。6.如权利要求4或5所述的可变容量型压缩机的容量检测装置，其特征在于， 所述推定元件在所述累积和的运算过程中在超过所述最小值时就在超过的时间点中止运算，且在运算结束时在低于上一次的所述最小值时将所述最小值予以更新。7.如权利要求3至6中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：池田宙史，
申请(专利权)人：三电有限公司，
类型：发明
国别省市：