用于运行滚动式压缩机的方法、设备和空调机与流程

提出了一种用于运行用于空调机的、尤其用于机动车的空调机的滚动式压缩机的方法。此外提出了一种构造用于执行这类方法的设备。此外提出了一种带有滚动式压缩机的空调机、尤其用于机动车的空调机。

背景技术：

机动车能够装备空调机。空调机具有压缩机——也被称为增压机。利用所述压缩机压缩用于制冷机的空调剂。

值得期待的是：提出一种用于运行滚动式压缩机的方法，所述方法能够实现可靠的运行。此外值得期待的是：提出一种设备，所述设备能够实现滚动式压缩机的可靠的运行。此外值得期待的是：提出一种空调机，所述空调机能够可靠地运行。

技术实现要素：

按照至少一种实施方式提出了一种用于运行用于空调机的滚动式压缩机的方法以及一种构造用于执行所述方法的设备。

按照一种实施方式，所述滚动式压缩机具有固定的螺旋部和相对于所述固定的螺旋部能运动的螺旋部。所述能运动的螺旋部布置在壳体空间中。

降低在所述壳体空间中的在所述能运动的螺旋部的背离所述固定的螺旋部的侧部上的压力。在该降低期间求取所述能运动的螺旋部的驱动马达的电流消耗的走势。求取所述电流消耗的降低的时间点。求取压力在所述时间点的值。该压力的所求取的值代表了所述能运动的螺旋部从所述固定的螺旋部的脱离。求取针对在所述能运动的螺旋部的背离所述固定的螺旋部的侧部上的壳体空间的基准压力。所述基准压力以预先给定的偏差为幅度大于所述压力的所求取的值。

在所述滚动式压缩机——所述滚动式压缩机也能够被称为螺旋式压缩机或者滚动式增压机——的运行期间，沿轴向朝所述固定的螺旋部挤压所述能运动的螺旋部，以便使得所述两个螺旋部彼此相对密封。该压力必须如此高，以使得所述能运动的螺旋部在正常的运行中不会非期望地脱离。所述脱离引起泄漏并且因此引起效率低下的运行。所述压力还应不过高，因为这导致提高了的摩擦和加剧了的磨损。

借助于有意识地降低在所述能运动的螺旋部的背离所述固定的螺旋部的侧部上的压力，所述能运动的螺旋部朝所述固定的螺旋部的压紧压力被降低。一旦所述压力低于一定的在下方的阈值，所述能运动的螺旋部就从所述固定的螺旋部脱离。在所述能运动的螺旋部的背离所述固定的螺旋部的侧部上的压力不再大到足以朝所述固定的螺旋部挤压所述能运动的螺旋部。由于所述脱离而出现泄漏。所述滚动式压缩机的输送质量流下降。在滚动式压缩机的出口侧的压力下降。电驱动马达的驱动力矩下降。

所述驱动马达用于使所述能运动的螺旋部旋转。所述驱动马达例如使轴旋转。所述轴的旋转例如借助于运动学传递到所述能运动的螺旋部上，以使得所述能运动的螺旋部盘旋。下降的驱动力矩也在所述驱动马达的电流消耗中示出。一旦所述能运动的螺旋部从所述固定的螺旋部脱离，所述驱动马达的电流消耗就由于出现的泄漏而降低。因此，由所述电流消耗的所求取的走势能够简单地并且可靠地求取所述能运动的螺旋部脱离的时间点。能够求取所述滚动式压缩机在脱离的时间点的状态。

因此，还能够求取刚好不再足以足够地朝所述固定的螺旋部挤压所述能运动的螺旋部的压力。相应地，所述基准压力被选择得比在脱离的时间点的压力稍微更高。该预先给定的偏差足以足够地朝所述固定的螺旋部挤压所述能运动的螺旋部，以便使得两个螺旋部彼此相对密封并且避免不希望的脱离。所述偏差被选择得如此小，以使得产生相对而言少的摩擦和相对而言少的磨损。所述偏差依赖于所应用的制冷剂并且因此依赖于存在的绝对的过程压力以及压缩机的结构形式。例如所述偏差在包括了1至2bar的范围中。

按照至少一种实施方式，所述滚动式压缩机具有压力阀。所述压力阀在出口侧与壳体空间耦接，以便控制在壳体空间中的在所述能运动的螺旋部的背离的所述固定的螺旋部的侧部上的压力。借助于所述压力阀能够降低和提升压力。例如借助于所述压力阀降低所述壳体空间中的压力，以便检测所述能运动的螺旋部的脱离的时间点。在所述滚动式压缩机的运行中，借助于所述压力阀能够设定所述壳体空间中的基准压力。

按照至少一种实施方式，根据所述基准压力匹配针对所述压力的特性曲线族。借助于所述特性曲线族，在所述滚动式压缩机的正常的运行中预先给定所述壳体空间中的压力。根据所求取的基准压力，所述特性曲线族能够适配并且能够更新变化的事件。因此，所说明的方法例如不是连续地在所述滚动式压缩机的进行着的运行期间被执行，而是例如在一定的预先给定的时间点、时间间隔或者运行点被执行。由此，所述特性曲线族被更新并且匹配，并且相应地就又能够根据所述特性曲线族高效地且可靠地运行。

按照至少一种实施方式，电流消耗的降低的时间点的求取包括：求取电流消耗的走势的坡度的变化。特别地，当所述壳体空间中的压力如此降低，以致使所述能运动的螺旋部脱离时，所述坡度是负的。与当足够地朝所述固定的螺旋部挤压所述能运动的螺旋部时的坡度相比，在所述脱离之后的坡度更陡峭。

按照至少一种实施方式，电流消耗的降低的时间点的求取包括：作为替代方案或者附加方案，求取所述电流消耗的低于针对所述电流消耗的预先给定的极限值的下降。例如已知的是：在没有脱离的情况下的正常的能运转的运行中电流消耗至少有多大。如果所述电流消耗下降到该最小值以下，则推测所述能运动的螺旋部脱离。

按照至少一种实施方式，电流消耗的降低的时间点的求取包括：作为替代方案或者附加方案，求取所述电流消耗的低于针对下降的预先给定的极限值的相对下降。如果所述电流消耗在该时间点例如以一定的预先给定的百分比为幅度偏离所述电流消耗的前面所测量的值，则推测所述能运动的螺旋部脱离。例如当偏差向下大于百分之一或者大于百分之一的一半时，则推测所述能运动的螺旋部脱离。

按照至少一种实施方式，根据所述滚动式压缩机的预先给定的运行状态执行方法步骤。所述运行状态包括例如运行持续时间、启动、电流消耗、出口压力或者其他代表了所述滚动式压缩机的运行的参数。

按照至少一种实施方式，空调机构造为用于机动车的空调机。根据所述机动车的预先给定的运行状态重复地执行所述方法的步骤。所述机动车的运行状态包括例如马达启动、外部温度、运行持续时间或者其他代表了所述机动车的运行的参数。

按照至少一种实施方式，空调机具有按照至少一种实施方式的在此所说明的滚动式压缩机。所述空调机具有按照至少一种实施方式的在此所说明的设备。所述设备在信号技术方面与所述滚动式压缩机耦接，以用于控制所述滚动式压缩机的运行。特别地，所述设备与所述压力阀在信号技术方面耦接，以用于控制用于设定壳体空间中的压力的压力阀。所述空调机尤其是机动车的空调机。

附图说明

其他的优点、特征和改进方案由下文中的结合附图来解释的实施例得到。

其中：

图1示出了按照一种实施例的空调机的部件的示意图；并且

图2示出了按照一种实施例的信号走势的示意图。

具体实施方式

图1示出了按照一种实施例的空调机100的部件的示意图。所述空调机100尤其是机动车的空调机或者说构造用于机动车中。

所述空调机100具有滚动式压缩机110。所述滚动式压缩机110在图1中部分地示意性地示出。

所述空调机100具有设备200。所述设备200例如是电子的控制设备（英语：electroniccontrolunit，ecu）。所述设备200例如是机动车的控制器，所述控制器被构造用于控制或者调节所述空调机100。为此，所述设备200具有例如一个或者多个处理器、存储器和/或其他的电子的构件。

所述滚动式压缩机110具有驱动马达106。所述驱动马达106是电动马达。所述驱动马达106与所述滚动式压缩机110的能运动的螺旋部102耦接。所述能运动的螺旋部102也被称为盘旋的螺旋部或者盘旋的滚动部。所述驱动马达106被构造用于偏心地旋转所述能运动的螺旋部102。所述能运动的螺旋部102被朝固定的螺旋部101挤压。在运行中，所述能运动的螺旋部102相对于所述固定的螺旋部101旋转。所述固定的螺旋部101和所述能运动的螺旋部102沿轴向彼此挤压。

由于所述能运动的螺旋部102相对于所述固定的螺旋部101的运动，制冷剂在运行中被压缩。所述滚动式压缩机110因此作为所述空调机100的增压机起作用。

所述能运动的螺旋部102布置在所述滚动式压缩机110的壳体103中。所述壳体103包围壳体空间104，所述能运动的螺旋部102布置在所述壳体空间中。

所述滚动式压缩机110具有压力阀107。所述压力阀107尤其是所谓的压力调节阀。所述压力阀107例如与所述设备200在信号技术方面连接。所述压力阀107被设置用于设定在所述能运动的螺旋部102的背离所述固定的螺旋部101的侧部105上的在壳体空间104中的压力。

所述压力阀107例如在入口侧与所述壳体空间104、尤其与在所述背离的侧部105处的壳体空间104连接。所述压力阀107的出口例如与所述滚动式压缩机110的吸取区域连接。因此，通过打开和关闭所述压力阀107能够设定在所述背离的侧部105上的压力。所述壳体空间104例如借助于一个节流阀111或者多个节流阀与高压出口109连接。

在所述壳体空间104中的在所述背离的侧部105上的压力对于沿轴向在所述固定的螺旋部101与所述能运动的螺旋部102之间的间距108来说是决定性的。所述间距必须尽可能小或者为零，以便避免不希望的泄漏。在所述壳体空间104中的在所述背离的侧部105上的压力被选择得尤其如此大，以使得足够牢固地朝所述固定的螺旋部101挤压所述能运动的螺旋部102，从而避免在正常的运行中所述能运动的螺旋部102沿轴向远离所述固定的螺旋部101脱离开。在此，不过高地设定在所述背离的侧部105上的压力，以便实现尽可能少的摩擦和尽可能少的磨损。

如由图2显而易见的那样，为了设定所述压力104执行匹配方法。因此，能够求取所述壳体空间104的压力，所述压力不但实现了足够的压紧而且还小到足以避免提高了的摩擦和提高了的磨损。

在图2的x轴处绘制时间。在y轴处绘制压力和驱动马达106的电流消耗。

检测所述驱动马达106的电流消耗的走势301。求取在壳体空间104中的在所述背离的侧部105上的压力，并且因此检测所述压力的走势302。有意识地降低所述压力。因此，压紧压力下降，所述压紧压力沿轴向朝所述固定的螺旋部101挤压所述能运动的螺旋部102。在时间点306，所述壳体空间104中的压力不再足够。所述间距108增大并且尤其如此大以致于不再实现足够的密封。

由于在所述固定的螺旋部101与所述能运动的螺旋部102之间存在的压力，所述能运动的螺旋部102被沿轴向从所述固定的螺旋部101挤开。由此，在所述两个螺旋部101、102之间出现泄漏。这也能够从在出口107处的高压的走势303看出，所述高压在时间点306明显地下降。

由于泄漏，所述滚动式压缩机110的驱动力矩并且尤其所述驱动马达106的驱动力矩显著地下降。该下降也在电流消耗的走势301中示出。所述电流消耗同样明显地下降。特别地，在所述时间点306之后的坡度308比在所述时间点306之前的坡度307明显更陡峭。因此，由电流消耗的走势的观察能够求取所述时间点306，在所述时间点所述壳体空间104中的压力如此降低以使得所述能运动的螺旋部102被从所述固定的螺旋部101挤开。因此，已知所述压力在时间点306的值309，所述值刚好不再足够使得所述固定的螺旋部101和所述能运动的螺旋部102沿轴向足够剧烈地彼此挤压以避免脱离。

基于所述压力的值309能够求取基准压力305，所述基准压力刚好超过所述压力的值309。所述基准压力305具有相对于所述压力的值309较小的偏差304。所述基准压力305略高于所述压力的值309。因此，在所述壳体空间104中的在所述背离的侧部105上的基准压力105是为了足够剧烈地朝所述固定的螺旋部101挤压所述能运动的螺旋部102以避免脱离和过大的泄漏而尽可能最小必要的压力。在此，实现尽可能少的摩擦和尽可能少的磨损，因为所述基准压力304能够被选择得非常小并且尤其尽可能小的公差必须被考虑。所述偏差304例如依赖于运行点或者相对于所述压力的所求取的值309来预先给定。所述基准压力305例如被绝对地或者相对地预先给定并且例如为1至2bar，又或者大于2bar或者小于1bar。

例如，作为对坡度307、308的分析的替代方案或者附加方案，根据所述电流消耗的预先给定的极限值310来求取：所述能运动的螺旋部102由于所述壳体空间104中的压力下降而从所述固定的螺旋部101脱离。当所述电流消耗的走势301处在所述极限值310下方时，则推测所述能运动的螺旋部102从所述固定的螺旋部101脱离。因此，能够求取所述时间点306，在所述时间点所述电流消耗的走势301与所述极限值310相交。

利用所求取的基准压力305能够更新并且能够匹配针对所述滚动式压缩机110的运行的特性曲线族。例如在所述滚动式压缩机110的寿命范围内，材料变化、磨损或者其他的影响因素能够改变所述滚动式压缩机110的特性。然而，借助于所说明的方法能够精确地求取所述压力的值309以及依赖于其的基准压力305，并且因此更新所述能运动的螺旋部102朝所述固定的螺旋部101的压紧压力。

所述方法能够在没有所述能运动的螺旋部102中的节流阀孔的情况下借助于所述压力阀107实现压紧压力的设定。为了设定所述壳体空间104中的压力，完整的调节回路也不是必要的。然而能够在运行点中尽可能最佳地适配控制特性曲线族。所述控制特性曲线族例如依赖于出口109处的高压或者吸取压力。在所述壳体空间104中的、朝所述固定的螺旋部101挤压所述能运动的螺旋部102的压力在英语中也被称为backpressure（背压）。有意识地降低该压力，直至所述两个螺旋部101、102彼此脱离。由于由此出现的高的内部的泄漏，所述压缩机的驱动力矩显著地下降。所述驱动力矩能够由电流消耗按比例地求取。因此，由所述电流消耗的走势301能够检测脱离状态。基于此能够求取改善了的特性曲线族，所述特性曲线族刚好处在脱离界限上方。相应地以时间上的间隔重复所述方法，以便求取运行期间特性曲线族中的脱离点的变化。因此，能够以一定的间隔更新并且匹配所述特性曲线族。例如以预先给定的时间段的间隔执行所述方法。例如分别在机动车的马达启动时或者在所述空调机100的启动时执行所述方法。另外的时间段和重复间隔也是可行的。

所述方法能够实现所述壳体空间104中的压紧压力的设定，以使得所述压紧压力刚好大到足以使得所述固定的螺旋部101和所述能运动的螺旋部102足够地沿轴向彼此相对密封。在此，所述压力尽可能小并且由此实现尽可能少的摩擦和尽可能少的磨损。由此还能够补偿组件的公差和变化。特别地，能够使用如例如螺旋部101、102的固有的组件，其承受相对而言大的公差。该公差而后能够借助于所说明的方法来补偿。因此能够例如价格便宜地制造所述组件。在所述空调机100的运行期间能够求取并且能够匹配所述壳体空间104中的压紧压力。借助于所述方法还能够补偿并且能够考虑系列产品的各个滚动式压缩机110之间的变量。

因此，借助于所述设备200能够可靠地运行所述滚动式压缩机110。