本申请是申请日为2018年12月3日、申请号为201811465219.3、发明名称为“可变排量压缩机中的吸入阻尼装置的精确控制”的中国发明专利申请的分案申请。
本发明涉及用于在车辆的空调系统中使用的可变排量压缩机，并且更具体地，涉及布置在可变排量压缩机的吸入端口中的电控吸入阻尼装置。
背景技术：
众所周知，具有斜盘的可变排量压缩机用于机动车辆的空调系统中。这样的压缩机通常包括布置在气缸体的气缸中的至少一个活塞和操作性地联接至驱动轴的转子组件。在驱动轴的旋转期间，斜盘联接至转子组件并且适于通过转子组件而旋转。斜盘可以相对于驱动轴在最小倾斜角与最大倾斜角之间变化地成角度。当斜盘旋转时，每个活塞可以通过滑靴与斜盘滑动地接合，由此使每个活塞在气缸体的对应气缸内往复运动。随着斜盘的倾斜角变化，每个气缸内的每个活塞的位移也变化，由此使流过压缩机的制冷剂的流量变化。流量在斜盘相对于驱动轴位于最大倾斜角度时的最大流量与斜盘相对于驱动轴位于最小倾斜角度时的最小流量之间变化。
可变排量压缩机产生吸入脉动并不罕见。吸入压力脉动可以在整个空调系统中传播。当这些压力脉动到达空调系统的某些部件比如蒸发器时，压力脉动可能产生可以在车辆的乘客室中听到的噪音。
先前已经通过在可变排量压缩机内增加吸入阻尼装置解决了由吸入脉动引起的噪音产生的问题。吸入阻尼装置传统上包括弹簧加载的柱塞，该柱塞往复地布置在主体内，主体具有形成在其中的流动开口。柱塞在主体内的位置确定了在可变排量压缩机的不同操作模式期间制冷剂可以流动通过吸入阻尼装置的横截面流面积。
存在用于确定吸入阻尼装置的柱塞的位置并因此确定通过吸入阻尼装置的制冷剂的流量的两种主要方法。一种方法包括进入压缩机的制冷剂流在柱塞上施加压力，以施加对与柱塞接触的弹簧的偏置进行抵抗的力。弹簧的下压和随后的柱塞的重新定位改变了通过柱塞的横截面流面积，以调节进入压缩机的制冷剂的流量。采用该方法时存在的一个问题是柱塞通常必须由相对刚性的弹簧偏置以适当地控制压力脉动。当在柱塞上施加压力以打开吸入阻尼装置时，刚性弹簧的使用通过使制冷剂经受不期望的大的压降而对压缩机的有效操作产生负面影响。由于弹簧在某些操作条件下防止吸入阻尼装置完全打开，因此刚性弹簧的使用还可能导致压缩机的最大流动能力较小。
第二种已知方法包括使用曲轴箱室与吸入室之间的已知压力差，曲轴箱室具有布置在其中的斜盘，吸入室布置在吸入阻尼装置的下游以控制柱塞在车身内的位置。该方法需要在可变排量压缩机内增加流动通道，用于将处于各种不同压力值的制冷剂连通至吸入阻尼装置，以便控制吸入阻尼装置的柱塞的位置，从而增加了可变排量压缩机的复杂性，同时也提供需要合适的密封装置和流量控制的附加流体通道。这种吸入阻尼装置还利用弹簧来偏置阀元件，阀元件在某些条件下操作时可能负面地使吸入阻尼装置受到弹簧滞后的影响。
因此，期望制造一种下述吸入阻尼装置，该吸入阻尼装置在制冷剂流进入可变排量压缩机的吸入端口时通过提供对制冷剂流的可变的流面积的精确控制来使空调系统中的噪音产生最小。
技术实现要素：
与本发明符合且一致的是，已经出乎意料地发现了一种利用电磁装置来控制通过吸入阻尼装置的可变的流面积的吸入阻尼装置。
根据本发明的实施方式，一种用于可变排量压缩机的吸入阻尼装置包括转子，该转子具有旋转轴。孔口沿横向于转子的旋转轴线的方向延伸穿过转子。转子绕转子的旋转轴线选择性地旋转，以控制通过转子的孔口的流体的流。
根据本发明的另一实施方式，公开了一种可变排量压缩机。可变排量压缩机包括：电控阀，该电控阀构造成选择性地控制可变排量压缩机的斜盘的倾斜角；以及吸入阻尼装置，该吸入阻尼装置包括具有旋转轴线的转子。孔口沿横向于转子的旋转轴线的方向延伸穿过转子。转子基于电控阀的状态绕转子的旋转轴线选择性地旋转，以控制通过转子的孔口的流体的流。
根据本发明的又一实施方式，公开了一种控制可变排量压缩机的方法。该方法包括下述步骤：提供一种吸入阻尼装置，该吸入阻尼装置包括转子，该转子具有旋转轴线、在横向于旋转轴线的方向上延伸穿过转子的孔口；以及基于可变排量压缩机的电控阀的状态选择性地使转子绕转子的旋转轴线旋转，以控制通过吸入阻尼装置的流体的流。
附图说明
通过在参照附图考虑时阅读优选实施方式的以下详细描述，本发明的以上及其他优点对于本领域技术人员而言将变得显而易见，在附图中：
图1为根据本发明的实施方式的可变排量压缩机的横截面正视图；
图2为根据本发明的实施方式的图1的具有处于完全关闭位置的吸入阻尼装置的可变排量压缩机的吸入端口的局部横截面正视图；
图3为图2的吸入阻尼装置处于完全打开位置时的局部横截面正视图；
图4为示出了处于完全打开位置的吸入阻尼装置的局部横截面正视图；
图5为图1的可变排量压缩机的后壳体的局部示意性立体图，其示意性地示出了吸入阻尼装置与可变排量压缩机的电控阀之间的信号连接；
图6为根据本发明的另一实施方式的吸入阻尼装置的转子的立体图；
图7为图6的转子安装到图1的可变排量压缩机的吸入端口中时的局部立体图；
图8是为示出了图1的可变排量压缩机的吸入压力与用于使可变排量压缩机的控制阀通电的电流之间的示例性关系的图；
图9为示出了图1的可变排量压缩机的吸入阻尼装置的开孔率与用于使可变排量压缩机的控制阀通电的电流之间的示例性关系的图；
图10为用于对图2的吸入阻尼装置进行操作的控制系统的示意图；以及
图11为示出了用于对图2的吸入阻尼装置进行操作的示例性控制逻辑的流程图。
具体实施方式
以下详细描述和附图描述并且示出了本发明的各种示例性实施方式。描述和附图用于使本领域中的技术人员能够实现并使用本发明，而非意在以任何方式限制本发明的范围。
图1示出了根据本发明的实施方式的可变排量压缩机10。压缩机10可以构造为机动车辆的暖通空调(hvac)系统的部件。压缩机10包括缸体2、前壳体4以及后壳体11。前壳体4限定曲轴箱室6。缸体2限定至少一个缸膛12，其中，缸膛12中的每个缸膛中均布置有往复运动的活塞14。布置在缸体2与后壳体11中间的阀板17限定了吸入口和排出口或相应的缸膛12中的每个缸膛。
后壳体11限定吸入室15和排出室16。吸入室15流体地联接至压缩机10的吸入端口5(图2至图5和图7中示出)。吸入端口5形成用于制冷剂流入到压缩机10中的入口。吸入端口5将压缩机10流体地联接至机动车辆的hvac系统的上游部件，比如蒸发器(未示出)或膨胀阀(未示出)。
驱动轴7由前壳体4支承，其中，驱动轴7的一部分布置在曲轴箱室6内。斜盘8安装在曲轴箱室6内的驱动轴7上并且相对于垂直于驱动轴7的旋转轴线形成的平面以一定角度倾斜。活塞14中的每个活塞均可以通过滑靴9固定至斜盘8，滑靴9中的每个滑靴均允许斜盘8相对于活塞14移动。
当斜盘8相对于垂直于驱动轴7的旋转轴线形成的平面以斜盘8的最小倾斜角布置时，活塞14中的每个活塞在驱动轴7旋转时在对应的缸膛中的每个对应缸膛内最小程度地往复运动，由此压缩用于对应的活塞14的每个行程的最小化体积的制冷剂。当斜盘8相对于垂直于驱动轴7的旋转轴线形成的平面以斜盘8的最大倾斜角布置时，活塞14在它们相应的缸膛12中最大程度地往复运动，由此压缩用于对应的活塞14的每个行程的最大化体积的制冷剂。这样，通过压缩机10的制冷剂的流量和因此离开压缩机10的制冷剂的冷却能力与斜盘8相对于垂直于驱动轴7的旋转轴线形成的平面的倾斜角直接相关。
电控控制阀90选择性地控制斜盘8的倾斜角。控制阀90通常可以包括用于选择性地定位阀元件(未示出)的电线圈(未示出)，其中，阀元件可以由一个或更多个弹簧元件(未示出)偏置。电线圈可以从与机动车辆相关联的电源接收电力。电线圈配置成向阀元件施加与通过线圈的电流的量相对应的电磁力。通过线圈施加至阀元件的电磁力选择性地将阀元件相对于控制阀90的周围结构定位并且电磁力抵抗与阀元件接合的任何弹簧元件的偏置。通过线圈的电流的量可以由机动车辆的控制系统确定，该机动车辆的控制系统与根据机动车辆的乘客的期望设定操作压缩机10相关联。
阀元件的选择性定位控制压缩机10的曲轴箱室6内的压力，这又改变斜盘8相对于垂直于驱动轴7的旋转轴线形成的平面的倾斜角。控制阀90的阀元件的选择性定位可以例如选择性地建立排出室16内的制冷剂的排出压力和吸入室15内的制冷剂的吸入压力中的至少一者与曲轴箱室6内的制冷剂的曲轴箱压力之间的流体连通。在一些实施方式中，压缩机10的具有替代性压力的附加部分——比如压缩机的包括用于对压缩机10进行润滑的滤油器或回油通道的部分——可以根据需要与曲轴箱室6流体连通。具有不同压力的不同室之间的选择性连通可以经由形成在压缩机10中的通道(未示出)实现，压缩机10中的通道定位成基于阀元件相对于电线圈和相关联的通道的选择性定位而选择性地打开或关闭。
控制阀90的阀元件的选择性定位允许以下述方式控制曲轴箱室6内的压力，其中，通过控制阀90的线圈的电流的量对应于斜盘8的通常已知的倾斜角，并因此对应于压缩机10的通常已知的冷却能力。例如，控制阀90可以在对吸入室15、排出室16以及曲轴箱室6之间的制冷剂流进行控制的多个位置之间调节，以选择性地改变曲轴箱室6内的曲轴箱压力。斜盘8可以构造成以最小倾斜角布置，该最小倾斜角在曲轴箱内的压力最大化时对应于压缩机10的最小冷却能力。曲轴箱室6内的曲轴箱压力的最大化可以通过将控制阀90的阀元件定位在使引入到曲轴箱室6中的具有排出压力的制冷剂量最大的位置来实现。进入曲轴箱室6的具有排出压力的制冷剂流的最大化可以与控制阀90的以最小电流量通电的阀元件相对应，该最小电流量在下文中被称为imin。因此，以最小化的冷却能力操作的压缩机10可以对应于用电流imin通电的控制阀90。用电流imin通电的控制阀90也可以对应于吸入室15内的最大化为值pmax的吸入压力，如图8所示，其示出了使控制阀90通电的电流的量与吸入室15内存在的吸入压力之间的一般关系。
相反，斜盘8可以构造成以最大倾斜角布置，该最大倾斜角在曲轴箱内的压力最小化时对应于压缩机10的最大化的冷却能力。曲轴箱室6内的曲轴箱压力的最小化可以通过将控制阀90的阀元件定位在使引导到曲轴箱室6中的具有排出压力的制冷剂量最小的位置来实现。进入曲轴箱室6的具有排出压力的制冷剂流的最小化可以对应于控制阀90以最大电流量通电的阀元件，该最大电流量在下文中被称为imax。因此，以最大化的冷却能力操作的压缩机10可以对应于用电流imax通电的控制阀90。以电流imax通电的控制阀90还可以对应于吸入室内的最小化为值pmin的吸入压力，如图8所示。
当使控制阀90通电的电流在imin与imax之间时，斜盘8可以定位在多个中间倾斜角处。斜盘8的倾斜角的增大以及因此压缩机10的冷却能力的增大可以与使控制阀90通电的电流的增大相关联，以便减少与曲轴箱室6连通的排出压力的量。相反，斜盘8的倾斜角的减小以及因此压缩机10的冷却能力的减小可以与使控制阀90通电的电流的减小相关联，以便增大与曲轴箱室6连通的排出压力的量。因此，压缩机10可以构造成具有斜盘8的倾斜角——该倾斜角对应于压缩机10的冷却能力——与使控制阀90通电的电流的量之间的基本线性的关系。然而，在不脱离本发明的范围的情况下，替代性地，斜盘8的倾斜角与使控制阀90通电的电流之间的关系可以存在非线性关系。非线性关系仍然可以根据需要利用下述关系，其中，使控制阀90通电的电流的增大对应于斜盘8的倾斜角的增大，并且其中，使控制阀90通电的电流的减小对应于斜盘8的倾斜角的减小。
还应当理解的是，取决于控制阀90对压缩室10的具有不同压力的各种室之间的连通进行调节的方式，用于使控制阀90通电的电流与斜盘8的倾斜角之间可以存在替代性关系或相反的关系。例如，控制阀90可替代性地构造成其中imin对应于压缩机10的最大冷却能力，并且其中使控制阀90通电的电流的增大使得压缩机10的冷却能力持续减小直到当控制阀90以电流imax通电时实现压缩机10的最小化的冷却能力为止。然而，在下文中假设最小化的冷却能力对应于以工作电流imin通电的控制阀90，最大化的冷却能力对应于以工作电流imax通电的控制阀90，并且其中，中间冷却能力对应于介于imin与imax之间的工作电流。
尽管控制阀90已经通常被描述为包括能够相对于电线圈移动的阀元件和与控制阀90的操作相关联的通道，但是应当理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可以使用允许响应于电动部件的致动而对斜盘8的倾斜角进行选择性的调节的任何形式的电控阀。在booth等人的美国专利no.6,390,782、pitla等人的美国专利no.7,014,428、ota等人的美国专利no.8,292,596以及koyama等人的美国专利申请公开no.2006/0083625中公开了适用于控制斜盘8在压缩机10内的倾斜角的电动控制阀的代表性示例，以上专利中的每个专利的整体内容在此通过参引并入本文。
现在参照图2至图4，根据本发明的一个实施方式的吸入阻尼装置(sdd)20布置在后壳体11的吸入端口5内。sdd20构造成用于控制进入压缩机10的制冷剂的流。sdd20通常包括定子30和能够相对于定子30旋转的转子50。
定子30是筒形形状的，并且定子30包括在与制冷剂通过吸入端口5的流动方向垂直的方向上延伸的纵向轴线。定子30包括构造成将定子30接纳在其中的大致筒形的中空内部32。形成在定子30的外表面35中的第一开口33和第二开口34提供中空内部32与吸入端口5之间的流体连通。第一开口33可以相对于制冷剂的流动方向与吸入端口5的上游部分形成面对关系，而第二开口34可以形成在定子30的外表面35的与吸入端口5的下游部分成面对关系的在直径上相对的部分中。
如参照图4最佳示出的，第一开口33和第二开口34可以各自均具有形成在定子30的外表面35中的周边形状，其中，开口33、34中的每个开口均包括一对相对的线性边缘36和一对相对的弧形边缘37。第一开口33和第二开口34可以具有可选的周边形状，比如作为非限制性示例，具有尖角的矩形形状、倒圆矩形形状或椭圆形形状。根据需要，第一开口33和第二开口34可以具有相同的形状和尺寸，或者第一开口33和第二开口34可以具有不同的形状和尺寸。可以选择开口33、34中的每个开口的横截面流面积，用于基于压缩机10的期望的操作模式在不会对制冷剂的流量或压降产生负面影响的情况下通过横截面流面积输送制冷剂。
定子30的第一端部41接纳在第一开口43中，该第一开口43形成在后壳体11的限定吸入端口5的一个侧部的一部分中，而定子30的第二端部42接纳在第二开口44中，该第二开口44形成在后壳体11的限定吸入端口5、与第一开口43在直径上相对的一部分中。第二开口44可以从吸入端口5延伸穿过后壳体11至压缩机10的外表面，以提供用于sdd20的电元件的入口。
定子30被示出和描述为要被接纳在后壳体11的一部分内的单独部件，但是应当理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，定子30可以替代性地由后壳体11的根据如本文中所示出和描述的定子30的结构形成的部分形成。
转子50为大致柱形形状，并且转子50以可旋转的方式的接纳在定子30内。转子50包括主体51，主体51从邻近定子30的第一端部41布置的第一端部53延伸至邻近定子30的第二端部42布置的第二端部54。具有与主体51相比减小的直径的轴55从主体51的第二端部54轴向延伸。轴55限定了转子50的旋转轴线，转子50的旋转轴线布置成大致垂直于制冷剂的通过sdd20时通过吸入端口5的流动方向。一个或更多个轴承(未示出)或允许一个部件相对于另一个部件旋转的类似机构可以根据需要用于定子30与转子50之间的接合面。
转子50的主体51包括形成在其中的孔口56，孔口56从主体51的一侧延伸至主体51的在直径上的相对侧。孔口56被示出为具有大致椭圆形或者倒圆矩形的横截面形状，但是在不脱离本发明的范围的情况下可以使用替代性横截面形状。根据需要，孔口56可以定形状和定尺寸为大致对应于形成在定子30中的第一开口33和第二开口34的形状和尺寸。
sdd20由电磁装置61致动，电磁装置61构造成控制转子50相对于定子30的旋转位置。电磁装置61可以包括第一电磁部件62和第二电磁部件64。第一电磁部件62可以布置在定子30的中空内部32内、邻近转子50的主体51的第二端部54。第一电磁部件62可以是环形形状的、具有用于以可旋转的方式接纳转子50的轴55的中心开口。第二电磁部件64可以布置在转子50的轴55内。第一电磁部件62可以包括多个环形布置且周向间隔开的电磁铁，而第二电磁部件64可以包括位于转子50的轴55内的多个环形布置且周向间隔开的永磁铁。
因此，第一电磁部件62和第二电磁部件64可以协作以形成电动步进马达，用于通过选择性地控制通过与第一电磁部件62相关联的电磁铁中的每个电磁体的电流来精确地控制转子50相对于定子30的旋转位置。应当理解的是，根据需要，在不脱离本发明的范围的情况下，可以使用具有适于对转子50相对于定子30的旋转位置进行精确控制的替代性构型的替代性电磁装置61。作为具有精确旋转控制的电致动装置的非限制性示例，电磁装置61可以替代性地采用无刷dc马达或伺服马达的形式。
电连接器38从定子30的第二端部42延伸。电连接器38提供sdd20的电磁装置61与电源95之间的电连通，如图5中示意性地示出。电源95可以是与机动车辆相关联的任何电源，并且电源95可以是与为电控控制阀90供电相关联的相同电源。电连接器38还提供电磁装置61与控制器96之间的信号通信。控制器96可以配置为专门操作电控sdd20，或者控制器96可以与机动车辆的附加部件的操作相关联，包括控制阀90和电源95的操作。在图5中示出的实施方式中，电源95在控制器96与控制阀90和sdd20中的每一者进行信号通信时向控制阀90和sdd20中的每一者提供电力。
转子50能够调节至相对于定子30的多个旋转位置，以改变制冷剂通过sdd20时的横截面流面积。图2示出了旋转至完全关闭位置时的转子50。转子50的完全关闭位置包括处于旋转位置的主体51，其中，孔口56不与形成在定子30中的第一开口33或第二开口34中的任一者处于面对关系，以防止第一开口33与第二开口34之间的流体连通。相反，孔口56与形成在第一开口33与第二开口34中间的定子30的在直径上相对的部分处于面对关系，而主体51的没有开口56的在直径上相对的部分与第一开口33和第二开口34处于面对关系。这种构型阻止制冷剂流通过吸入端口5并进入压缩机10的吸入室15中。因此，应当理解的是，所示出的完全关闭位置不表示转子50相对于定子30在需要制冷剂的流通过其压缩机10的操作期间的位置。
相比之下，图3和图4示出了被调节至完全打开位置时的转子50，其中，制冷剂能够以最大流量进入压缩机10。完全打开位置包括旋转至旋转位置的转子50，其中，整个孔口56与第一开口33和第二开口34中的每一者对准，以产生通过sdd20的制冷剂的最大化的横截面流面积。
转子50构造成选择性地定位在完全关闭位置与完全打开位置之间的多个不同的旋转位置。当转子50旋转离开图2中示出的完全关闭位置时，引起孔口56的逐渐增大的部分与定子30的第一开口33的位置重叠，由此逐渐增大制冷剂可以通过其通过第一开口33进入孔口56的横截面流面积。由于开口33、34相对于转子50的旋转轴线的对称布置，同时引起第二开口34与孔口56的相对端部的位置逐渐重叠，由此逐渐增大制冷剂在通过第二开口34时可以通过其离开孔口56的横截面流面积。此外，孔口56的横向端部中的每个横向端部的弯曲形状引起转子50的每个旋转度的横截面流面积的变化率随着孔口56与定子30的第一开口33和第二开口34在转子50的主体51旋转期间逐渐对准而改变。
应当理解的是，第一开口33和第二开口34可以包括不同的形状和尺寸，其中，第一开口33与孔口56之间存在的横截面流面积可以与第二开口34与孔口56之间存在的横截面流面积不同。在下文中，进一步提及的穿过sdd20的横截面流面积是指在孔口56与第一开口33之间存在的横截面流面积和孔口56与第二开口34之间存在的横截面流面积中的较小者，因为两个横截面流面积中较小者最终控制通过sdd20的制冷剂的流量。
转子50的旋转位置以及因此制冷剂通过sdd20的横截面流面积可以直接对应于用于使控制阀90通电的电流的量。例如，参照图9，当控制阀90以对应于最小化的冷却能力的电流imin通电时，sdd20可被致动以具有最小化的横截面流面积。最小化的横截面流面积在图9中示出为是当sdd20处于完全打开位置时通过sdd20的横截面流面积的约10％，但是在不脱离本发明的范围的情况下可以使用其他打开百分比。相反，当控制阀90被通电至对应于最大化的冷却能力的电流imax时，sdd20被安置在完全打开位置中，该完全打开位置对应于通过sdd20的可能的横截面流面积的100％，sdd20被打开以用于制冷剂流动通过该sdd20。如图9所示，使控制阀90通电的电流与sdd20打开时的通过sdd20的最大横截面流面积的百分比之间可以存在大致线性的关系。然而，还应当理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，使控制阀90通电的电流与sdd20的打开百分比之间可以存在非线性关系。非线性关系仍然可以根据需要利用下述关系，其中，使控制阀90通电的电流的增大对应于sdd20的打开百分比的增大，并且其中，使控制阀90通电的电流的减小对应于sdd20的打开百分比的减小。
图10示出了用于调节通过sdd20的横截面流面积的控制系统的示意图。与sdd20的操作相关联的控制器96与电磁装置61进行信号通信。控制器96配置成既将控制信号发送至电磁装置61又接收作为来自电磁装置61的反馈的控制信号。电磁装置61又配置成引起sdd20的转子50的如由从控制器96接收的控制信号所规定的旋转。
如图10所示，用于使控制阀90通电的电流的量被传送至控制器96。电流的量可以通过经由机动车辆的另一控制器——该另一控制器负责根据压缩机10的期望的冷却能力确定操作控制阀90所需的电流的量——的控制信号传送至控制器96。在其他实施方式中，电流的量可以由与控制器96相关联的传感器感测，或者电流的量可以通过控制阀90传送至控制器96或与控制阀90的操作相关联的其他控制器。控制器96可以替代性地配置成控制机动车辆的各种不同方面，并且控制器96可以负责基于由机动车辆的乘客提供的输入确定使控制阀90通电的电流的量。应当理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可以使用将使控制阀90通电的电流的量传送至控制器96的任何方法。
图11示出了用于基于使控制阀90通电的电流来调节通过sdd20的横截面流面积的控制逻辑的一个示例。sdd20的转子50的瞬时旋转位置和用于使控制阀90通电的电流的瞬时量由控制器96在步骤200处已知。在步骤210处，控制器96监测控制系统以确定机动车辆的乘客是否已请求改变压缩机10的冷却能力。控制系统的监测可以包括确定已经请求增大压缩机10的冷却能力(步骤220)、确定没有请求改变压缩机10的冷却能力(步骤230)、或确定已经请求减小压缩机的冷却能力(步骤240)。
如果控制器96确定如在步骤220处所指示的已经请求增大冷却能力，则控制器96接下来在步骤250处确定控制阀90是否已经以imax操作。如果控制阀90已经以imax操作，则控制器96在步骤260处确定不改变sdd20的转子50的旋转位置。替代性地，如果在步骤250处评估时控制阀90以低于imax的电流操作，则控制器96在步骤270处根据期望的冷却能力确定并记录用于操作控制阀90所请求的电流的增大量。接下来，在步骤280处，控制器96向电磁装置61发送控制信号，指示sdd20的转子50要被旋转到指示通过sdd20的更大流的另一旋转位置。然后，sdd20的转子50的新位置由控制器96在步骤290处记录。如图11所示，在步骤230处还没有请求改变冷却能力的确定，或在步骤250处控制阀90已经以imax操作的确定将各自导致控制器96将sdd20的转子50的旋转位置记录为不变。
替代性地，如果控制器96确定如在步骤240处所指示的已经请求减小冷却能力，则控制器96接下来在步骤300处确定控制阀90是否已经以imin操作。如果控制阀90已经以imin操作，则控制器96在步骤310处确定不改变sdd20的转子50的旋转位置并且在步骤340处记录sdd20的瞬时旋转位置。替代性地，如果控制阀90以高于imin的电流操作，则控制器96在步骤320处根据期望的冷却能力确定并记录用于操作控制阀90所请求的电流的减小量。接下来，在步骤330处，控制器96向电磁装置61发送控制信号，指示sdd20的转子50要被旋转到指示通过sdd20的更小流的另一旋转位置。然后，sdd20的转子50的新位置由控制器96在步骤340处记录。
在步骤280或330中的任一步骤处重新定位sdd20的转子50可以基于如图9中示出的使控制阀90通电的电流与sdd20的打开百分比之间存在的关系，其中，sdd20的打开百分比与sdd20的转子50的旋转位置、形成在定子30中的开口33、34的形状以及形成在转子50中的孔口56的形状有关。应当理解的是，由于孔口56与开口之间存在的重叠在转子50相对于定子30旋转期间的变化率，开口33、34或孔口56中的任一者的形状可以导致通过sdd20的横截面流面积的不同改变。例如，通过sdd20的横截面流面积的变化率将在与孔口56的具有直线周边形状的那些部分相比的孔口56的具有弯曲周边形状的那些部分之间变化。开口33、34与孔口56之间存在的重叠的变化率的变化可以用于更一般地当制冷剂在转子50相对于定子30的某些旋转位置处通过sdd20时控制sdd20或压缩机10的各种操作条件，比如减小吸入压力脉动的发生率。
控制器96可以包括存储至控制器96的存储器的查找表，该查找表包括基于机动车辆的乘客选择期望的冷却能力时确定的输送至控制阀90的电流量的sdd20的转子50的适当旋转定位。查找表可以包括指示转子50的针对输送至控制阀90的给定电流的期望旋转位置的数据，以便通过sdd20实现制冷剂的期望流量。查找表可以例如包括关于转子50的期望旋转位置的信息，用于针对使控制阀90通电的位于imin与imax之间并且包括imin和imax的电流的每个值实现sdd20的期望打开百分比。例如，查找表可以包括图9中存在的与输送至控制阀90的电流与sdd20的打开百分比之间的关系相对应的数据。作为一个非限制性示例，选择压缩机10的表示输送至控制阀90的电流是imin与imax之间的差值的一半的冷却能力可能导致转子50被定位成通过sdd20产生约55％的打开百分比。查找表可以替代性地利用与转子50相对于定子30的通过实验确定的优选旋转位置有关的数据。数据的实验确定可包括针对输送至控制阀90的每个电流增量来调节转子50相对于定子30的旋转位置，以确定对于每个被测试的电流增量哪个旋转位置最佳地对应于压缩机10的期望操作条件。
可选地，控制器96可以替代性地被编程为利用输送至控制阀90并且传送至控制器96的电流值作为用于基于sdd20的期望的打开百分比确定转子50的合适旋转位置的等式的输入值，其中，该等式可以利用如图9中所存在的使控制阀90通电的电流与sdd20的打开百分比之间的线性关系。该等式可以替代性地如上文简要讨论的根据期望产生使控制阀90通电的电流与sdd20的打开百分比之间存在的非线性关系。
在使用中，机动车辆的乘客选择用于需要压缩通过压缩机10的制冷剂的hvac系统的操作模式。基于使用者选择的操作模式，控制阀90由电源通电至期望的位置，用于控制曲轴箱室6内的曲轴箱压力，这又将斜盘8置于与使用者选择的操作模式相对应的所需倾斜角度。控制器96接收与正被输送至控制阀90的电流有关的信息，并且如图11所示确定sdd20的转子50是否需要重新定位。如果控制器96确定期望重新定位转子50，则控制器96向电磁装置61发送控制信号，指示转子50基于存储至控制器96的信息——比如查找表或说明sdd20的打开百分比与输送至控制阀90的电流之间的关系的等式——旋转至期望的旋转位置。
例如，机动车辆的乘客可以选择操作模式，其中，压缩机10以活塞14中的每个活塞在相应的缸膛12中的每个缸膛内由具有相对于垂直于驱动轴7的旋转轴线形成的平面的最小化倾斜角的斜盘8引起的行程的最小化长度操作。选择具有最小化行程长度的操作模式导致电源95使控制阀90的线圈以电流imin通电，用于实现曲柄箱室6内期望的曲柄箱压力。控制器96利用存储至控制器96的存储器的查找表或等式来确定转子50的相对于定子30的期望旋转位置，以用于实现通过sdd20的制冷剂的期望流量。控制器96可以确定例如通过控制阀90的电线圈的电流imin对应于使转子50相对于定子30旋转至第一旋转位置，该第一旋转位置具有通过sdd20的最小化的横截面流面积。作为一个非限制性示例，第一旋转位置在使转子50旋转至离开完全关闭位置约10度的旋转位置时可以包括孔口56的暴露于第一开口33和第二开口34中的每一者的每个端部的横截面流面积的约10％。控制器96将控制信号发送至电磁装置61，电磁装置61根据由存储至控制器96的存储器的查找表或等式提供的数据相应地使转子50相对于定子30重新定位。
作为替代性示例，机动车辆的乘客可以期望可操作模式，其中，使活塞14以由具有相对于垂直于驱动轴7的旋转轴线形成的平面的最大化倾斜角的斜盘8引起的最大化的行程长度在相应的缸膛12中的每个缸膛内往复运动。选择具有最大化行程长度的操作模式导致电源95使控制阀90的线圈以电流imax通电，用于实现曲柄箱室6内期望的曲柄箱压力。控制器96利用存储至控制器96的存储器的查找表来确定转子50的相对于定子30的期望旋转位置，以用于实现通过sdd20的制冷剂的期望流量。控制器96可以确定例如与使转子50旋转至第二旋转位置相对应的电流imax。第二旋转位置在使转子50旋转至完全打开位置时可以包括孔口56的暴露于第一开口33和第二开口34中的每一者的横截面流面积的约100％。控制器96将控制信号发送至电磁装置61，电磁装置61根据由存储至控制器96的存储器的查找表或等式提供的数据使转子50相对于定子30重新定位。
控制器96的查找表或等式可以用于确定转子50位于上文所讨论的两个位置中间的多个不同的旋转位置，以根据相应的缸膛12内的活塞14中的每个活塞的期望行程长度实现通过sdd20的多个不同的横截面流量。
控制器96还可以用于确保sdd20在压缩机10的操作期间始终位于优选位置。例如，控制器96可以配置成在压缩机10和sdd20的每个使用期限之后始终使转子50返回至特定位置，比如完全打开位置或完全关闭位置。因此，转子50的旋转位置在压缩机10和sdd20首次启动时是已知的，从而允许转子50在到达期望的旋转位置之前旋转通过已知的角位移。替代性地，控制器96可以配置成在转子50的每次旋转之后存储与转子50的旋转位置有关的数据，从而允许相对于先前记录的旋转位置考虑任何后续旋转。结果，sdd20能够精确且可重复地控制转子50相对于定子30的旋转运动。
本领域技术人员应当理解的是，制冷剂通过sdd20的基于转子50相对于定子30的旋转位置的可变横截面流面积可以通过转子50或定子30中的任一者的结构的各种改型来实现。例如，转子50的孔口56可以替代性地包括具有大致直线边缘的周边，而定子30的第一开口33和第二开口34可以包括具有曲线边缘的周边，曲线边缘适于在转子50相对于定子30的选择性旋转期间在孔口56与第一开口33和第二开口34中的任一者之间引起可变的重叠。
应当进一步理解的是，基于通过电控控制阀的电流利用转子相对于定子的旋转运动来确定通过sdd的横截面流面积的一般概念可以替代性地适用于利用平移运动来确定通过sdd的横截面流面积。例如，可以使用用于使来自一个部件的旋转运动转换成另一部件的平移运动的任何已知机构将转子的旋转运动转换成选择性地延伸穿过压缩机的吸入端口的滑动部件的平移运动。由于转子的旋转位置受到控制时，因此滑动部件延伸穿过压缩机的吸入端口以阻止制冷剂流动通过吸入端口的程度受到控制，从而基于转子的旋转位置产生通过sdd的可变的横截面流面积。
转子50相对于定子30的期望旋转位置已经被专门描述为被引起的通过控制阀90的电通电部件的电流的函数，但是应当进一步理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，压缩机10能够由控制器96监测并且与存储至查找表中的数据相关联的其他特性可以用于确定转子50相对于定子30的期望旋转位置。例如，转子50相对于定子30的旋转位置可以是吸入室15内的吸入压力、排出室16内的排出压力以及曲轴箱室内的曲轴箱压力中的一者或更多者的函数，其中，相关联压力值中的每个相关联压力值由与控制器96进行信号通信的传感器监测，以用于确定斜盘8的倾斜角。替代性地，控制器96可以与配置成直接测量斜盘8的倾斜角的传感器进行信号通信。在不脱离本发明的范围的情况下，只要转子50所得到的定位是基于指示压缩机10的一部分或与压缩机10的操作相关联的任何部件的状态的控制信号，压缩机10的与进入吸入端口5的制冷剂的期望流量有关的各种其它特性就可以用于确定转子50相对于定子30的针对压缩机10的每个选定操作模式的期望旋转位置。
sdd20提供优于现有技术的吸入阻尼装置的若干优点。第一，基于由控制器96已知或监测的控制阀90的状态来控制通过sdd20的横截面流面积，从而导致sdd20的期望配置被传送至sdd20而无需压缩机10内的用于将各种不同的压力传递至sdd以确定sdd的配置的额外流动通道或机构。第二，sdd20能够通过使用电控电磁装置61对通过sdd的流面积进行可重复且非常精确的控制。第三，转子50绕与制冷剂的流动方向垂直的轴线旋转的方式允许实现通过sdd20的最大流面积，这是因为开口33、34和孔口56可以根据需要定尺寸成延伸穿过整个吸入端口5。第四，与具有基于压缩机10的一部分内所经历的瞬时压力而被选择性地重新定位的柱塞的sdd相反，转子50相对于定子30的旋转位置能够在压缩机10的使用期间固定。
图6和图7示出了根据本发明的另一实施方式的转子150。转子150代替转子50可以与图1至图4中示出的定子30一起使用。转子150为大致筒形形状，并且转子150包括从第一端部153延伸至第二端部154的主体151。具有与主体151相比减小的直径的轴155从主体151的第二端部154轴向延伸。轴155限定了转子150的旋转轴线，转子150的旋转轴线布置成大致垂直于制冷剂的通过sdd20时通过吸入端口5的流动方向。
转子150的主体151包括形成在其中的呈凹陷156形式的孔口，凹陷156从主体151的一侧沿朝向主体151的直径上的相对侧的方向延伸。凹陷156根据需要可以包括在垂直于转子150的旋转轴线延伸的方向上从一侧表面穿越过转子150的旋转轴线的深度。
凹陷156可具有曲线形状的轮廓，其中，转子150相对于定子30旋转时通过sdd20的横截面流面积的变化率在转子150的不同旋转位置处变化。例如，凹陷156在图6中示出为包括居中定位的凹表面157和一对横向定位的凸表面158，从而导致凹陷156的轮廓相对于形成定子30的第一开口33或第二开口34中的任一者的周边的直的边缘中的一个直的边缘的可变斜率。凹陷156的轮廓的斜率的改变允许通过sdd20的制冷剂的横截面流面积的改变在使转子150从一个旋转位置重新定位至另一旋转位置时被精确控制。
可以选择凹陷156的轮廓的曲线形状以最小化或改变制冷剂在通过sdd20时的声压级。根据需要，凹陷156的轮廓的曲线形状可以被进一步选择为针对不同的声压频率“调谐”sdd20，以控制sdd20所经历的振动频率。例如，可能有益的是针对特定声压频率调谐sdd20以避免产生与机动车辆的hvac系统的任何部分并且尤其是在机动车辆的乘客室中容易听到吸入脉动的hvac系统的蒸发器的共振频率类似的声压频率。因此，可以选择凹陷156的轮廓的形状以既降低声压振动的幅度又改变声压振动发生的频率。
利用转子150的sdd120以与具有转子50的sdd20类似的方式操作。转子150通过电磁装置61旋转至相对于定子30的多个不同的旋转位置，以使形成在转子150的凹陷156与定子30的第一开口33和第二开口34中的每一者之间的重叠变化，从而产生通过用于通过制冷剂的sdd120的变化的横截面流面积。转子150相对于定子30的旋转位置类似地由控制器96参考存储至控制器96的存储器的查找表来控制。
从前面的描述中，本领域普通技术人员可以容易地确定本发明的基本特征，并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种改变和修改以使本发明适应各种用途和条件。
1.一种用于可变排量压缩机的吸入阻尼装置，所述吸入阻尼装置包括：
转子，所述转子具有旋转轴线、在横向于所述旋转轴线的方向上延伸穿过所述转子的孔口，所述转子绕所述旋转轴线的选择性旋转对通过所述转子的所述孔口的流体的流进行控制，
其中，所述转子的所述孔口是形成在所述转子的外表面中朝向所述旋转轴线径向向内延伸的凹陷，
其中，所述凹陷具有从所述转子的第一端部延伸到第二端部的曲线形状的轮廓。
2.根据权利要求1所述的吸入阻尼装置，还包括定子，所述定子具有构造成将所述转子以可旋转的方式接纳在所述定子中的内部，其中，形成在所述定子中的至少一个开口提供进入所述定子的所述内部的流体入口。
3.根据权利要求2所述的吸入阻尼装置，其中，所述转子绕所述旋转轴线的所述选择性旋转改变所述转子的所述孔口与所述定子的所述至少一个开口之间存在的重叠。
4.根据权利要求1所述的吸入阻尼装置，还包括电磁装置，所述电磁装置选择性地使所述转子绕所述旋转轴线旋转。
5.根据权利要求1所述的吸入阻尼装置，其中，所述凹陷包括居中定位的凹表面和一对横向定位的凸表面。
6.根据权利要求5所述的吸入阻尼装置，其中，所述一对凸表面分别从所述凹表面的两侧延伸至所述转子的所述第一端部和所述第二端部。
7.一种可变排量压缩机，包括：
电控阀，所述电控阀构造成选择性地控制所述可变排量压缩机的斜盘的倾斜角；以及
吸入阻尼装置，所述吸入阻尼装置包括转子，所述转子具有旋转轴线、在横向于所述旋转轴线的方向上延伸穿过所述转子的孔口，所述转子基于所述电控阀的状态选择性地绕所述旋转轴线旋转，以控制通过所述转子的所述孔口的流体的流；
其中，所述转子的所述孔口是形成在所述转子的外表面中朝向所述旋转轴线径向向内延伸的凹陷，
其中，所述凹陷具有从所述转子的第一端部延伸到第二端部的曲线形状的轮廓。
8.根据权利要求7所述的可变排量压缩机，其中，所述凹陷包括居中定位的凹表面和一对横向定位的凸表面。
9.根据权利要求8所述的可变排量压缩机，其中，所述一对凸表面分别从所述凹表面的两侧延伸至所述转子的所述第一端部和所述第二端部。
技术总结